العناصر الكهروضوئية Opto Electronic Devices
قبل أن نتعرف على العناصر الكهروضوئية لا بد لنا أن نعرف ما هو الضوء .
من حيث المبداء يعتبر االضوء شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي يرى بالعين البشرية و هو لا يختلف عن بقية أصناف الإشعاعات الكهرو مغناطيسة مثل ألأشعة الكونية و أشعة غاما و أشعة أكس و الترددات الراديوية إلا من حيث قيمة التردد frequency و يمتد الترددالضوئي من 300GHz إلى 300 مليون GHz (غيغا هيرتز) يبداء من الأشعة تحت الحمراء و ينتهي بالأشعة فوق البنفسجية أما الضوء الذي تراه العين البشرية و يقصد هنا ضوء الشمس و مكون من عدة ألوان (أحمر- برتقالي - أصفر - أخضر - سماوي - أزرق - بنفسجي ) يقع مجال تردده بين حوالي 400GHz إلى ما يقارب 750GHz .
وللضوء خاصية مزدوجة فهو ينتشر في الفضاء كالأمواج الراديوية و يسلك كما لو كان مكوناً من العديد من الجسيمات الدقيقة .
<h1 dir="rtl" style="margin: 12pt 30px 3pt;">و هذا تقسيم للمجال الترددي : </h1>
التردد السمعي و يمتد من 50 Hz إلى 16 KHz
الترددات الراديوية ( (RF و يمتد من 16 KHz إلى 30,000 MHz تقريباً
الترددات الضوئية و تمتد من 300 GHz إلى 300,000,000GHz تقريباً و تبداء من الأشعة تحت الحمراء و تنتهي بالأشعة ما فوق البنفسجية حيث تبداء أشعة إكس
مع اعلم أن:
1KHz = 1000Hz (K) كيلو
1MHz = 1000KHz (M) ميغا 1,000,000 Hz
1GHz = 1000MHz (G) غيغا 1,000,000 KHz
العناصر الحساسة للضوء Light Sensitive Devices
إن العناصر الحساسة للضوء تستجيب للتغيرات التي تطراء على شدة الضوء و ذلك بتغيير مقاومتها الداخلية (أي تقل قيمة مقاومتها بزيادة شدة الضوء ) و تسمى مقاومة ضوئية (photosensitive resistance)
أو بتوليد تيار كهربائي و يزداد شدة التيار الكهربائي بزيادة شدة الضوء وتدعى الخلايا الضوئية وتسمى ايضاً الخلايا الشمسية .
( photo sensitive cells )
المقاومة الكهرو ضوئية photosensitive resistance
المقاومة الكهروضوئية واحدة من أقدم العناصر الكهروضوئية وهذه المقاومة تتناقص قيمتها بازدياد شدة الضوء الساقط عليها و تصنع المقاومة الكهروضوئية من مواد حساسة للضوء مثل (سلفيد الكاديوم) (Cds) أو (سليتيد الكاديوم) (Cdse), بالرغم من أن مواد أخرى مثل (سلفيد الرصاص) قد استخدمت . كما يمكن لهذه المواد أن تطعم بمواد أخرى كالنحاس أو الكلور و ذلك لتحسين عمل المقاومة الكهروضوئية وذلك لضبط الطريقة الصحيحة التي تتغير بها قيمة المقاومة وفقاً لشدة الضوء .
إن معظم المقاومات الكهروضوئية تستطيع أن تتحمل فولت يتراوح مابين 100v و 200v
و 300v ولكن استهلاك (الواط) ) (w القدرة العظمى لهذه العناصر يتراوح مابين 30 ملي واط و 300 ملي واط .
للمقاومة الكهروضوئية تطبيقات عديدة في الإلكترونيات فعلى سبيل المثال , تستعمل غالباً في أجهرة الإنذار و فاتحت الأبواب الآلية حيث يتطلب الأمر الإحساس بوجود ضوء أو غيابه و يبين الشكل التالي إحدى أبسط التطبيقات لهذا العنصر .
ومع تطور العلوم الإلكترونية تم تصنيع عنصر كهروضوئي من مادة السيليكون تشبه من حيث التركيب الترانزيستور.
و هو الترانزيستور الضوئي phototransistor إلا أنه يختلف عنه بأن قاعدة الترانزيستور مادة حساسة للضوء تتحكم بكمية التيار الذي يمر من E إلى C
ومن استخداماته :
أجهزة الإنذار , فاتح الأبواب الآلي , و دوائر إغلاق الستائر عند غياب الشمس أو العكس, و دوائر أخرى يتطلب عملها الإحساس بالضوء . كما أنه يستخدم في أجهزة التلفزيون كوحدة استقبال لجهاز التحكم (remote control)
و يمتاز الترانزيستور بإمكانية عمله مع الضوء الغير مرئي مثل الأشعة تحت الحمراء حيث يمكن استحدامه في أجهزة إنذار ضد اللصوص.
