Файл: Вакуленко М. О., Вакуленко О. В. Тлумачний словник із фізики..pdf

Світловий потік падає на фотокатод і викликає фотоелектронну емісію. При додатній напрузі на аноді відносно катода у вакуумному проміжку виникає потік вільних електронів, який створює струм у колі. Основними характеристиками ф. із з. ф. є спектральна чутливість, яка визначає область спектру, де можна застосовувати даний прилад, вольтамперна характеристика – залежність фотоструму від анодної напруги при сталому світловому потоці, світлова характеристика – залежність фотоструму від світлового потоку, та частотна характеристика – залежність амплітуди змінної складової фотоструму від частоти модуляціїсвітлового потоку.

ФОТОЕМІС́ІЯ [фотоефе́кт зовнішній,́ еміс́ ія фотоелектро́нна] (рос.

фотоэмиссия, фотоэффект внешний, эмиссия фотоэлектронная; англ. photoemission, photoelectric effect, photoemissive effect, extrinsic photoeffect, photoelectric emission, photoelectron emission) – емісія електронів із речовини під дією електромагнітного випромінювання. Елементарний акт ф.складаєтьсяіз трьох процесів: поглинанняфотонаелектроном; рух електрона, що має надлишкову енергію, до поверхні тіла; проходження електрона крізь поверхневий потенціальний бар'єр. Ос-новними закономірностями ф. є: 1) кількість емітованих електронів пропорційна інтенсивності випромінювання; 2) для кожної речовини при певному стані її поверхні та цілковитому нулі температури існує гранична частота, нижче якої ф. не спостерігається; 3) максимальна кінетична енергія фотоелектронів лінійно зростаєзчастотою випромінювання і не залежить від його інтенсивності.

ФОТОЕРС (рос. фотоЭДС; англ. photovoltage, photoelectromotive force, open-circuitvoltage).

711

ф.ве́нтильна(рос. фотоЭДС вентильная; англ. valve photovoltage, valve photoelectromotiveforce) – ерс, що виникає в результаті просторового розділення електронно-діркових пар, які генеруються світлом у напівпровіднику, електричним полем р–n-переходу, гетеропереходу, приелектродного бар'єру (див. також я́вищафотогальваномагніт́ ні).

ф.високово́льтна(рос. фотоЭДСвысоковольтная; англ. high-voltage photoelectromotive force) – аномальна eрс, що виникає уздовж освітлюваної поверхні напівпровідникаабо діелектрика і пропорційна довжині освітленої області. Ф. в. може перевищувати 103 В (див. також я́вищафотогальваномагніт́ ні).

ФОТОЕФЕ́КТ, -у (рос. фотоэффект; англ. photoeffect).

кристал́-фотоефект́ (рос. кристалл-

фотоэффект; англ. Dember effect) – те

саме, що ефект́ Дембера́ .

ф.багатофото́нний(рос. фотоэффект многофотонный; англ. multiphoton photoeffect) – термін, що поєднує ряд фотоелектричних явищ, при яких зміна електропровідності, виникнення ерс чи емісія електронів відбуваються внаслідок поглинання електроном речовини (тобто в зв'язаному стані) двох чи більше фотонів водному елементарному акті.

ф.зо́внішній(рос. фотоэффектвнешний; англ. photoelectric effect, photoemissive effect, extrinsic photoeffect) – те саме, що фотоеміс́ .ія

ф. я́дерний (рос. фотоэффект ядерный; англ. nuclearphotoeffect) – вид

ядерних реакцій під дією γ-квантів, у результаті яких із ядравилітає протон.

ФОТОЗЙО́МКА [фотографува́ння, фотогра́фія] (рос. фотосъёмка, фотографирование, фотография; англ. photographing, photography, photographicwork,stillphotography).

ф. спектрозона́льна [фотогра́фія спектрозона́льна] (рос. фотосъёмка

спектрозональная, фотография спектрозональная; англ. spectral zonal photography,spectrozonalphotography)

– фотографування об'єкта в кількох спектральных ділянках і наступне одержання одного зображення, яке має певний збільшений кольоровий контраст з метою кращого виявлення об'єктів та їх деталей.

ФОТОЙОНІЗА́ЦІЯ [іоніза́ція фотоелектри́чна, йоніза́ція фотоелектри́чна] (рос. фотоионизация,ионизация фотоэлектрическая; англ. photoionization, photoelectricionization,photodetachment)

– процес іонізації атомів і молекул газу в результаті поглинання фотонів. Точна теорія ф. розвиненалише для воднеподібних атомів, її можна більш або менш задовільно застосувати для електронів, близьких до ядра, і для високих збуджених рівнів валентного електрона. Характеристикою ф. є ефективний переріз йонізації.

ФОТОКАТО́Д, -а (рос. фотокатод; англ. photocathode, photoelectric cathode, photoemissive cathode, photoemitter cathode, photoemitter) – катод електровакуумних приладів, який емітує електрони під дією світла в результаті зовнішнього фотоефекту. Основними параметрамиф. є спектральна чутливість – відношення фотоелектронного струму в режимі насичення до потоку монохроматичного випромінювання, інтегральна чутливість – відношення повного фотоструму до світлового потоку від стандартного джереласвітла. Ф.

– це металеві або напівпровідникові шари великої поверхні, нанесені на металеву пластинку або скло (підкладинку). Зокрема, використовують сурм'яно-цезіє- вий, багатолужний, бісмуто-срібно-цезіє- вий, срібно-киснево-цезієвий ф.

ФОТО́ЛІЗ, -у (рос. фотолиз; англ. photolysis) – те саме, що фоторо́зпад.

712

ФОТОЕЛЕКТРОЛЮМІНЕСЦЕ́- НЦІЯ (рос. фотоэлектролюми-

несценция; англ. photoelectroluminescence) – те саме, що електрофотолюмінесценція́ .

ФОТОЛЮМІНЕСЦЕ́НЦІЯ (рос. фотолюминесценция; англ. photoluminescence) – люмінесценція, збуджувана електромагнітним випромінюваннямвидимої або ультрафіолетової області. Спектри ф.,залежновід речовини та умов збудження, можуть бути лінійчастими, смугастими та суцільними. Зв'язок між спектрами поглинання і ф. складних молекул визначаєтьсяправилом Стокса, правилом дзеркальної симетрії Льовшина та універсальним співвідношенням Степанова. Великий вплив на властивості ф. здійснює агрегатний стан речовини. Див. також спектроскопія́ криста́лів,ексито́н,фосфоресце́нція.

ФОТОМЕТР́ , -а (рос. фотометр;

англ. photometer) – прилад, який слугує для вимірювання фотометричних величин. Для кожної з цих величин застосовуються різні типи фотометрів. Освітленість вимірюється люксметрами; для вимірювання сили світла слугують: фотометрична лава, свічкоміри та інші універсальні прилади; світловий потік визначають за допомогою кулястого фотометра; яскравість вимірюють яскравостемірами; коефіцієнти пропускання та відбиваннявизначаютьспектрофотометрами. Колір вимірюється колориметрами. Залежно від типу приймача, ф. бувають візуальними (приймачем є око) та фізичними (фотоелектричними). Часто ф. називають різноманітні денситометри, нефелометрита іншіподібні прилади.

ф.куля́стий[ку́ляУ́льбріхтасвітловимір́ ювальна] (рос. фотометр

шаровой,шарУльбрихтасветоизмерительный; англ. globephotometer,sphere photometer,Ulbrichtglobephotometer) – фотометр для вимірювання світлового потоку, середньої сили світла, коефіціє-

нтів пропускання та відбивання розсіювальних матеріалів. Ф. к. має форму сфери, внутрішня поверхня якої вкрита білою дифузно відбивальною фарбою і має вікно, через яке може виходити дифузно розсіяне світло, що реєструється фотоелементом. Досліджуване джерело світла поміщають в середину сфери, а між джерелом і вікном розміщують непрозорий екран. Значення світлового потоку пропорційне освітленості у площині вікна, створюваній дифузно розсіяним світлом.

ФОТОМЕ́ТРІЯ́ (рос. фотометрия; англ. photometry, photometric measurements) – розділ фізичної оптики, присвячений вимірюванню електромагнітного випромінювання оптичного діапазону. Основними світловими величинами, що вимірюються у ф., є освітленість, сила світла, світловий потік, яскравість. Для їх вимірювання використовують фотометри. Як приймачі світла у фізичній ф. застосовують фотоелементи, фотоелектронні помножувачі, фотографічні матеріали.

ф. гетерохро́мна(рос. фотометрия гетерохромная; англ. heterochromatic photometry) – підрозділ фотометрії, у якому розглядаються методи порівняння інтенсивності різнобарвних (гетерохромних) випромінювань. При візуальному фотометруванні розходження кольорів порівнюваних випромінюваньпризводить до збільшення похибки, що можна подолати, наприклад,за допомогою так званого миготливого фотометра. При цьому обидвапорівнювані гетерохромні світлові потоки надходять в око почергово. Якщо швидкість зміни світлових потоків (мигтіння) збільшувати, то настанетакий момент, коли око перестанесприймати розходження в кольорах порівнюваних світлових потоків. При цій швидкості проводятьфотометрування.

ф.полумене́ва(рос. фотометрияпламенная; англ. flamephotometry) – один із видів емісійного спектральногоаналізу,

713

джерелом збудження в якому є газове полум'я, що виникає при горінні світильного газу, водню, ацетилену або диціану. Застосовується головним чином для кількісного визначення у розчинах таких елементів, як Lі, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Іn, Tl за атомними лініями або молекулярними смугами з низькими потенціалами збудження. Приймачами у ф. п. є фотоелементи, фотоелектронні помножувачі, реєстраторами – гальванометри, самозаписувачі. Для ф. п. існують також спеціальні полуменеві спектрофотометри.

ф. фотографіч́ на(рос. фотометрия фотографическая; англ. photographic photometry) – розділ фотометрії, який використовує для кількісної оцінки світлової енергії фотографічні матеріали. Порівняно зфотоелектричними методами фотометрії, ф. ф. застосовується тоді, коли інтенсивності випромінювання, поглинання або розсіяння дуже малі або коли потрібно одночасно одержати відомості про ряд випромінювань чи властивості предметів, розподілених у просторі.

ФОТО́Н, -а (рос. фотон; англ. photon)

– квант поля електромагнітного випромінювання; елементарначастинка, яка бере участь лише в електромагнітних взаємодіях. Ф. часто називаютьтакожсві-

тловими квантами або γ-квантами(залеж- но від їх енергії). Ф. є бозонами і підкоряються статистиці Бозе-Ейнштейна. Ф. має нульову масу спокою і швидкість, яка дорівнює швидкості світла с. Енергія ф. дорівнює

ε = ћω, імпульс р = ћω/c, де ћ – стала Планка, ω – частота випромінювання. Ф. не має ані електричного заряду, ані магнітного моменту. Класична теорія випромінювання ф. базується на рівняннях Максвелла,квантоватеорія взаємодії ф. –

це квантова електродинаміка, яка є найповнішою квантовою теорією взаємодіючихполів.

ф-нипоздо́вжнітаскаля́рні(рос. фотоны продольные и скалярные; англ. longitudinalandscalarphotons) – поняття, які пов'язані з використанням у квантовій електродинаміці для опису фотонів не напруженостейелектромагнітного поля, а 4-вектор-потенціалу. Ф. п. та с. не відповідають яким-небудь реальним вільним квантам електромагнітного поля

– вони зустрічаються, наприклад, при описі електростатичного поля за допомогою розкладуна плоскі хвилі.

ФОТОНАРО́ДЖЕННЯ (рос. фоторождение; англ. photobirth).

ф. мезо́нів(рос. фоторождениемезонов; англ. mesonphotobirth) – процес утворення мезонів на ядрах і елементарних частинках під дією фотонів

високої енергії (γ-квантів). Ф. м. тісно по- в'язане з фундаментальним процесом квантової теорії поля, при якому сильновзаємодійні частинки віртуально випромінюють і поглинають мезони. Взаємодія електромагнітного поля з рухомимипродуктамитакої віртуальної дисоціації частинки може призвести до реального випромінювання мезона – до фотонародження. Процеси ф.м. – важливе джерелоінформації про природу сильних взаємодій частинок, зокрема про принципи симетрії і динамічні підходи у квантовій теорії поля.

ФОТОО́ПІР, -ора [фоторезистор́ ]

(рос. фотосопротивление, фоторезистор; англ. photoresistor) – напівпровідниковий прилад, у якому електричний опір змінюється під дією зовнішнього електромаг-нітного випромінювання. Додаткова провідність, яка виникає під дією променевого потоку, являє собою фотопровідність, зумовлену внутрішнім фотоефектом. Ф. можуть працювати на власній фотопровідності, коли електрони валентної зони, поглинаючи фотони, збуджуються взону провідності. У ф. здомішковою фотопровідністю основну роль

714

відіграють переходи між домішковим рівнем і зоною провідності або валентною зоною. Конструкційно ф. – тонкий шар напівпровідника, замкнутий між двома електродами, на які подаєтьсяелектрична напруга. Ф. слугує для реєстрації світлового потоку та вимірювання його параметрів.

ФОТОПОМНО́ЖУВАЧ, -а [помно́- жувач фотоелектро́нний,ФЕП] (рос.

фотоумножитель, умножитель фотоэлектронный, ФЭУ; англ. photomultі-

plier, photoelectric multiplier, multiplier

photocell, multiplier phototube, electronmultiplier phototube) – фотоелектронний прилад, який складається з фотокатода, що висилає електрони піддієюнадхідного електромагнітного випромінювання, системи динодів, які забезпечують багаторазовепомноження електронів за рахунок явища вторинної електронної емісії, та системи фокусування електронів на динодах. Основними параметрами ф. є спектральна та інтегральна чутливості фотокатода, підсилення динодної системи (відношення анодного струму до фотоструму катода), анодна чутливість (відношення анодного струму до світлового потоку, що падає на фотокатод) і темновий струм. Ф. застосовуються головним чином для вимірювання малих променевих потоків в астрономії та спектрометрії і в ядерній фізиці та техніці для реєстрації короткочасних слабких світлових спалахів.

ФОТОПРИЙМАЧІ,́ -ів,́ мн. [приймачі́ опти́чного випромін́ ювання] (рос. фотоприёмники,приёмники оптического излучения; англ. optical receivers) – пристрої, призначені для виявлення або вимірювання оптичного випромінювання, дія яких базується на перетворенні енергії випромінювання в інші види енергії (теплову, механічну, електричну і т.д.), зручніші для безпосередньоговимірювання.

ФОТОПРОВІД́НІСТЬ, -ості [ефе́кт

фотоопоро́ вий,́ ефе́кт фоторезисти́- вний] (рос. фотопроводимость,эффект фоторезистивный; англ. photoresistivity, photoconductive effect) – зміна електропровідності речовин під дією електромагнітного випромінювання. Ф. виникає внаслідок зміни розподілу електронів за енергетичними станами в конденсованих середовищах, яка викликається поглинанням електромагнітного випромінювання. Ф. може бути зумовлена внутрішнім фотоефектом, при якому внаслідок оптичного збудженнязбільшуєтьсяконцентраціяносіїв зарядувзоні провідності (електронів) або у валентній зоні (дірок). Ф. виникає також при внутрішньозонному поглинанні випромінюваннявільними носіями заряду або за рахунок оптичних переходів між двома зв'язанимистанами.

ФОТОПРОЯ́ВЛЕННЯ (рос. фотопроявление; англ. photographic development) – те саме, що проявлення́ фотографіч́ не.

ФОТОПРУЖНІСТЬ́ , -ості [ефект́

п'єзооптичний,́ ефект́ еластооптичний́ ] (рос. фотоупругость,эффект пьезоопти-

ческий, эффект эластооптический; англ.

photoelastic effect, photoelasticity) – виникнення оптичної анізотропії та по- в'язаного з нею подвійного променезаламу в початково ізотропних твердих тілах

(у тому числі полімерах) під дією механічних навантажень. При одновісному розтязі або стисненні ізотропне тіло набуває властивостей оптично одновісного кристала з оптичною віссю, паралельною осі розтягу або стиснення. Ф. виникає у стеклах, полікристалах або частково кристалічних матеріалах, полімерах тощо.

ФОТОРЕЄСТРА́ТОР, -а [фотохроно́- граф] (рос. фоторегистратор, фотохронограф; англ. streak camera, moving-imagecamera) – приладдля реєстрації розвитку швидкоплинних явищ (вибух, горіння, детонація, електричний

715

розряд тощо) в одному заданому напрямку.Див. також розго́рткаопти́чна.

ФОТОРЕЗИ́СТОР, -а (рос. фоторезистор; англ. photoresistor) – те саме, що фотоо́пір.

ФОТОРЕЛЕ́[реле́фотоелектри́чне] (рос. фотореле, реле фотоэлектриче-

ское; англ. photocell relay, photoelectric

relay, phototube relay, light relay) – реле, дія якого використовує фотоелектричні явища. Основним елементом ф. є фотоелектричний перетворювач, який перетворює енергію випромінювання в електричний струм. Таким перетворювачем може бути фотоелементіз зовнішнім фотоефектом, фотоопір, фотоелемент із запиральним шаром, фотодіод. Він може бути конструкційно об'єднаним із підсилювачем (фотоелектронний помножувач, фототріод).

ФОТОРО́ЗПАД, -у [фотоліз,́ фотодисоціація,́ дисоціація́ фотохімічна́ ] (рос. фотораспад, фотолиз, фотодис-

социация, диссоциация фотохимическая; англ. photodecay, photolysis, photochemical dissociation) – дисоціація молекул, радикалів або багатоатомних іонів під дією світла. У результаті ф. виникають атоми, радикали або йонрадикали, причому одна з утворених частинок перебуває у збудженому стані, несучи надлишок енергії поглиненого світла, не витрачений при дисоціації. Переходи між електронними станами молекули, які призводять до ф., підкоряються загальним фізичним правилам, характерним для електронних переходів – правилам відбору за симетрією, принципу Франка-Кондона.

ФОТОСИ́НТЕЗ, -у (рос. фотосинтез;

англ. photosynthesis) – процес утворення органічних речовин у рослинах і бактеріях під дією світла за рахунок вуглецю неорганічних сполук. Значення ф. визначається тим, що він є єдиним процесом, через який органічний світ