光电管是各种传感器中的一种,可根据光或电磁能的存在做出反应。它们有多种不同的形式,从利用光发电的太阳能电池板,到根据存在的光量改变电阻的光敏电阻。该设备是最重要的现代进步之一,允许创建一系列新技术。
最常见的光电池类型之一是光敏电阻,它是一种由高电阻半导体构成的器件。当足够的光照射到半导体时,它会吸收光子,以便已经存在的电子有足够的能量来传导,从而降低电阻。光敏电阻可以是本征的,例如由硅制成的,在这种情况下,需要大量的光来降低电阻,也可以是外在的,添加掺杂剂以降低触发反应所需的能量,从而使他们高度敏感。
太阳能电池板是光电池的一种应用。光敏电阻用于需要以某种方式对光做出反应的各种事物。某些显示器(例如时钟中的显示器)可能包含光敏电阻,以保持表面可读或在黑暗时发光。许多路灯都装有它们,以确保它们在光线足够暗时自动打开。夜灯,例如许多人放在浴室里的夜灯,也包含这种类型的传感器,因此它们仅在天黑时才会亮起。大多数现代相机中的测光表通常也是光敏电阻,有助于测量到达镜头的光线量,以帮助摄影师计算应使用的快门速度和光圈。
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住宅屋顶的太阳能电池板使用光电池技术收集能量阳光。另一种广泛使用的光电池称为光伏电池或太阳能电池。它们利用光伏效应,当电磁辐射撞击表面时释放电子,以产生电力。然后,这些电力通常存储在电池系统中,并可用作可再生能源。
其他一些类型更侧重于测量特定类型的电力例如,光学探测器充当先进的温度计:它们吸收电磁辐射并以设定的方式对能量的增加做出反应,从而可以准确地确定环境温度的增加,或者可以简单地测量有多少光照射到表面。其他被称为低温探测器的探测器非常敏感,以至于它们可用于检测单个微小电磁辐射的存在,例如单个 X 射线或单个红外光子。
最基本的类型之一是化学光电池。这种类型存在于照相底片形式的非数码相机中,光线照射到底片上会导致卤化银分子分裂成卤素原子和金属银原子,然后可用于创建图像。现代相机改用电荷耦合器件(另一种类型的光电管),通过转移电荷而不是分裂银来达到相同的结果。








