Aplicaciones del efecto fotoeléctrico
El desc descub ubri rimi mien ento to del del efec efecto to foto fotoel eléc éctr tric ico o tuvo tuvo gran gran impo import rtan anci cia a para para la comprensión más profunda de la naturaleza de la luz. Sin embargo el valor de la ciencia consiste no solo en esclarecer la estructura compleja del mundo, sino en proveer los medios que permiten perfeccionar la producción y mejorar las condiciones de trabajo y vida de la sociedad. Las plicaciones del Efecto !otoeléctrico las encontramos en" #ámaras, en el disp dispos osititiv ivo o que que gobi gobier erna na los los tiem tiempo poss de e$po e$posi sici ción ón%% en dete detect ctor ores es de movimiento% en el alumbrado p&blico% como regulador de la cantidad de tinta en la máqu máquin inas as copi copiad ador oras as%% en las las celd celdas as sola solare ress muy &til &tiles es en saté satélit lites es,, calculadoras, y relojes. Las aplicaciones las encontramos, también, cuando asistimos a una función de cine ya que el audio que escuc'amos es producido por se(ales eléctricas que son provocadas por los cambios de intensidad de la luz al pasar por la pista sonora que viene en la cinta cinematográfica. demás también se aplica en los )alco'ol*metros+ en donde la reacción del alco'ol con una sustancia de prueba provoca cambios de color los cuales son medidos por el dispositivo, la lectura nos permite entonces saber la concentración de alco'ol en el individuo.
Cámaras fotográcas
Funcionamiento de copiadoras
continuación se e$plicará de las aplicaciones más importantes del efecto fotoeléctrico"
Sensores Fotoeléctricos
Los sensores fotoeléctricos son dispositivos electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz, se valen del efecto fotoeléctrico para que cuando incida la luz e$pulsen electrones de sus materiales que tienen una baja función de trabajo para permitir que se emitan más electrones y que estos generen una corriente eléctrica por medio de un transductor% cuando 'ay un cambio en la intensidad de la luz disminuye la tasa de emisión de electrones y de igual manera la corriente eléctrica generada y este cambio puede ser detectado. Estos sensores son principalmente usados como sensores de presencia, como por ejemplo en ascensores y puertas. En la puerta de un ascensor por ejemplo, un rayo incide sobre una célula fotoeléctrica situada al otro lado. #uando se interrumpe el rayo la célula no conduce y el riel conectado a ella conmuta de posición volviendo a la antigua cone$ión.
Foto multiplicadores
Se llama fotomultiplicador a un tipo de detector óptico de vac*o que aprovec'a el efecto de emisión secundaria de electrones para responder a niveles muy bajos de iluminación. #onsiste de un cátodo fotoemisivo -fotocátodo consistente de metales alcalinos con funciones de trabajo bajas, para que as* se emitan más electrones, seguido de electrodos enfocadores y un multiplicador de electrones -d*nodos , junto con un colector de electrones -ánodo en un tubo al vac*o. #uando la luz incide sobre el fotocátodo este emite electrones , los cuales se enfocan 'acia los dinodos , que producen una emisión secundaria de un n&mero mayor de electrones al c'ocar los primeros
contra estos, as* son multiplicados, al llegar al ánodo se obtiene la se(al de salida usada para producir la respuesta. Los fotomultiplicadores se usan principalmente en control de procesos industriales debido a su alta sensibilidad.
Celdas Fotovoltaicas
Las celdas fotovoltaicas son una de las aplicaciones más importantes del efecto fotoeléctrico, pues son los dispositivos dise(ados para proveer una corriente eléctrica a escala 'ogar y representan una de las alternativas al uso de los combustibles fósiles para obtención de energ*a. La luz solar está compuesta por fotones, o part*culas energéticas. Estos fotones son de diferentes energ*as, correspondientes a las diferentes longitudes de onda del espectro solar. #uando los fotones inciden sobre una célula !otovoltaica, pueden ser reflejados o absorbidos, o pueden pasar a su través. /nicamente los fotones absorbidos generan electricidad. #uando un fotón es absorbido, la energ*a del fotón se transfiere a un electrón de un átomo de la célula. #on esta nueva energ*a, el electrón es capaz de escapar de su posición normal asociada con un átomo para formar parte de una corriente en un circuito eléctrico. Las celdas solares están 'ec'as de la misma clase de materiales semiconductores, tales como el silicio, que se usan en la industria microelectrónica. 0ara las celdas solares, una delgada rejilla semiconductora es especialmente tratada para formar un campo eléctrico, positivo en un lado y negativo en el otro. #uando la energ*a luminosa llega 'asta la celda solar, los electrones son golpeados y sacados de los átomos del material semiconductor.
Si ponemos conductores eléctricos tanto del lado positivo como del negativo de la rejilla, formando un circuito eléctrico, los electrones pueden ser capturados en forma de una corriente eléctrica, es decir, en electricidad. La electricidad puede entonces ser usada para suministrar potencia a una carga, por ejemplo para encender una luz o energizar una 'erramienta. Las partes más importantes de la célula solar son las capas de semiconductores, ya que es donde se crea la corriente de electrones. Estos semiconductores son especialmente tratados para formar dos capas diferentemente dopadas -tipo p y tipo n para formar un campo eléctrico, positivo en una parte y negativo en la otra. #uando la luz solar incide en la célula se liberan electrones que pueden ser atrapados por el campo eléctrico, formando una corriente eléctrica. Es por ello que estas células se fabrican a partir de este tipo de materiales, es decir, materiales que act&an como aislantes a bajas temperaturas y como conductores cuando se aumenta la energ*a.
Bibliografía:
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