Словарь (стр. 57 )

Разнообразие типов П. о. и. опреде­ляется многочисленностью способов преобразования энергии и невозмож­ностью создать П. о. и. одинаково чувствительными во всём оптич. диа­пазоне. Поглощение энергии оптич. излучения вызывает изменение со­стояния в-ва его чувствит. элемента. Таким изменением может быть повы­шение темп-ры, к-рое в свою очередь вызывает изменение разл. параметров вещества: давления газа, электропро­водности тв. тела, электрич. поля­ризации диэлектрика и др. П. о. и., основанные на этом принципе, наз. т е п л о в ы м и. Наиболее распро­странённые П. о. и. этого типа — ме­таллич. и полупроводниковые бо­лометры и термоэлементы, применя­ются также мол. радиометры, оптикоакустич., пироэлектрич. приёмники и др. Действие болометров основано на изменении электрич. сопротивления металла или полупроводника при из­менении темп-ры, вызванном погло­щением падающего потока оптич. излу­чения. Изменение темп-ры поглощаю­щей поверхности термоэлементов, про­порциональное падающему на неё из­лучению, приводит к появлению в них соответств. термоэдс. П и р о э л е к т р и ч е с к и е П. о. и. обыч­но изготавливают из сегнетоэлектриков; при вз-ствии с излучением на их

поверхности появляются статич. элек­трич. заряды. В о п т и к о-а к у с т и ч е с к и х и п н е в м а т и ч е с к и х (газовых, жидкостных) П. о. и. регистрируется либо увели­чение (в результате повышения темп-ры) объёма поглощающей среды, либо акустич. волны (звук), возникающие в ней при поглощении оптич. излуче­ния. Д и л а т о м е т р и ч е с к и е П. о. и. основаны на использовании теплового расширения тв. тел (см. Дилатометр). о. и., как правило, неселективны и пригодны для измерения эл.-магн. энергии в широкой области спектра (0,2—50 мкм, иногда до 1000 мкм).

Порог чувствительности лучших тепловых П. о. и. 10-11—10-10Вт/Гц1/2 при постоянной времени 10-3 —10-1 с. Сверхпроводящие полупроводниковые болометры, работающие при глубоком охлаждении (3—15 К), имеют порог чувствительности на уровне 10-12 Вт/Гц1/2 и постоянную времени 10-4 с.

Ф о т о э л е к т р и ч е с к и е П. о. и. непосредственно преобразу­ют эл.-магн. энергию в электрическую. Их разделяют на П. о. и. с внеш. и внутр. фотоэффектом. К ним отно­сятся фотоэлементы, фотоэлектрон­ные умножители, фоторезисторы, фо­тодиоды, электронно-оптические пре­образователи, П. о. и. с фотоэлектромагн. эффектом, квантовые усилители оптич. диапазона. о. и. се­лективны, и их реакция зависит от величины энергии отд. поглощённых квантов. Спектральная хар-ка П. о. и. с внеш. фотоэффектом имеет характер­ную длинноволновую (красную) гра­ницу в области 0,6—1,2 мкм, опреде­ляемую природой в-ва чувствит. эле­мента приёмника (см. Работа выхода). Фотоэлектрич. П. о. и. с внутр. фото­эффектом в зависимости от типа чув­ствительны и в далёкой ИК области спектра (до 10—30 мкм). Порог чув­ствительности П. о. и. с внеш. фото­эффектом может быть доведён до 10-12—10-15 Вт/Гц1/2 при постоян­ной времени 10-9 с. Порог чувстви­тельности т. н. с ч ё т ч и к о в ф о т о н о в (полупроводниковых лавин­ных фотодиодов) ещё выше — до 10-17 Вт/Гц1/2. Предельная чувстви­тельность фоторезисторов 10-10—10-12 Вт/Гц1/2 при постоянной вре­мени 10-5—10-7 с.

Для регистрации сверхкоротких импульсов лазерного излучения ИК диапазона разработаны новые П. о. п., основанные на увлечения эффекте све­том носителей заряда. При наличии у эл.-магн. волны конечного импульса при вз-ствии излучения с в-вом (внутризонное поглощение на свободных носителях, переходы между подзона­ми в валентной зоне) возникает на­правленное движение носителей, к-рое регистрируется в виде тока или на­пряжения. П. о. и. такого типа имеют постоянную времени 10-11—10-10 с,

не требуют принудит. охлаждения в использования источников питания. Ещё большее временное разрешение, до 10-14—10-13 с, может быть полу­чено при использовании приёмников с микроантенной на основе структур металл — окисел—металл, работающих как туннельный диод. Недостатком приёмников этого типа явл. их малая чувствительность.

П о н д е ро м о т о р н ы е (меха­нические) П. о. и. реагируют на све­товое давление, для измерения к-рого можно использовать разл. типы дат­чиков (ёмкостный, пьезоэлектриче­ский), но чаще всего используют кру­тильные весы. Применение приёмни­ков этого типа ограничено, т. к. они очень чувствительны к вибрациям и тепловому излучению окружающей среды.

К фотохимическим П. о. и. относятся все виды фотослоев, исполь­зуемых в совр. фотографии. В отличие от фотоэлектрич. и тепловых П. о. и. фотослой не только суммирует фотохим. действие излучения, но и обла­дает способностью сохранять его в те­чение длит. времени. Мерой величины поглощённой энергии служит оптиче­ская плотность проявленного фото­слоя.

К П. о. и. могут быть отнесены и гла­за живых существ. Область спектра, в к-рой чувствителен глаз человека (0,4—0,8 мкм), наз. в и д и м о й о б л а с т ь ю. Человеческий глаз — селек­тивный приёмник с макс. чувствитель­ностью ок. 555 нм. Адаптированный в темноте глаз человека (см. Адаптация глаза) имеет пороговую чувствитель­ность 10-17 Вт/с, что соответствует неск. десяткам фотонов в 1 с. Глаза др. животных отличает большое раз­нообразие; так, глаза нек-рых насе­комых реагируют на поляризацию света.

Для получения двумерного изоб­ражения излучающего объекта при­меняются м н о г о э л е м е н т н ы е П. о. и. с дискретно или непрерывно распределёнными по поверхности при­ёмными элементами. К ним относятся фотопластинки, фотоплёнки, электрон­но-оптические преобразователи, многоплощадочные полупроводниковые болометры и фоторезисторы, эвапорографы (см. Эвапорография).

П. о. и. применяются в спектроско­пии, квантовой электронике, астро­номии, в автоматич. системах управле­ния и т. д.

• Справочник по лазерам, пер. с англ., под ред. , т. 2, М., 1978; К р и к с у н о в Л. 3., Справочник по ос­новам инфракрасной техники, М., 1918; , Приемники инфракрас­ного излучения, М., 1968; Ла­зерные приемники, пер. с англ., М., 1969.

.

ПРИЗМЫ ОПТИЧЕСКИЕ, призмы из материалов, прозрачных для опти­ческого излучения в нек-ром интервале его частот. Они могут быть и не приз­мами в строго геом. смысле. П. о. под­разделяются на три обширных и резко различающихся по назначению клас-

586

са: спектральные призмы (или диспер­сионные призмы), отражательные призмы и поляризационные призмы.

ПРИМЕСНЫЕ УРОВНИ, энергетич. состояния ПП, расположенные в за­прещённой зоне и обусловленные при­сутствием в нём примесей и структур­ных дефектов. В зависимости от того, мало или сравнимо с шириной запре­щённой зоны расстояние от П. у. до ближайшей разрешённой зоны, различают м е л к и е и г л у б о к и е П. у. По способности примес­ного атома отдавать эл-н в зону про­водимости либо принимать его из ва­лентной зоны П. у. подразделяют на донорные и акцепторные. у., соответствующие «при­месям замещения» (замещение атома кристалла примесным атомом), про­являют донорный характер, если ва­лентность примесного атома превы­шает валентность атомов основного кристалла, и акцепторный — при обрат­ном соотношении. у. обычно образуются при замещении атомов матрицы атомами, отличающи­мися по валентности более чем на ±1. Такие примеси иногда способны образовывать неск. П. у., соответ­ствующих разл. зарядовым состояни­ям, напр. атомы Cu в Ge создают три П. у., соответствующих ионам Cu-, Cu2-, Cu3-. у., от­вечающие разным ионам, могут иметь разл. характер (одни быть донорными, другие — акцепторными).

В случае «примесей внедрения» донорный или акцепторный характер П. у. не зависит от их валентности, а определяется величиной электроотри­цательности. Если электроотрицатель­ность у примесных атомов больше, чем у атомов матрицы, то П. у. наз. ак­цепторными, в обратном случае — донорными. Одна и та же примесь может быть донором при замещении и акцептором при внедрении (напр., О в Si) либо наоборот.

П. у. локализованы вблизи дефек­тов. При очень высоких концентра­циях примесей волновые ф-ции, соот­ветствующие П. у., перекрываются, что приводит к «размыванию» П. у. в примесные зоны (см. Сильнолегирован­ный полупроводник).

.

ПРИСОЕДИНЕННАЯ МАССА, вели­чина, имеющая размерность массы, к-рая прибавляется к массе тела, движущегося неравномерно в жидкой среде, для учёта воздействия среды на это тело. Напр., если тело с массой m движется поступательно в идеаль­ной жидкости под действием силы F, то сопротивление среды пропорц. ускоре­нию w тела и по основному закону дина­мики mw=F-λw или (m+λ)w=F, где коэфф. пропорциональности λ и наз. П. м. Таким образом, тело в жид­кости движется так же, как оно дви­галось бы в пустоте, имея массу, рав­ную m+λ. м. зависит от формы тела, направления движения и плотности ρ среды. Так, для шара λ=2/3ρπr3, где r — радиус шара. Для

эллиптич. цилиндра (основание — эллипс), движущегося в направлении, перпендикулярном одной из осей эллипса, λ=ρπа2h, где а — 1/2 длины этой оси, h — высота цилиндра.

м. имеет существен­ное значение при изучении неустано­вившихся движений тел, полностью погружённых в воду, при изучении удара о воду, входа тел в воду, качки судов и т. д. При подсчёте П. м. жидкость считают лишённой вязко­сти и обычно пренебрегают её сжимае­мостью.

• , Плоские задачи гидро­динамики и аэродинамики, 2 изд., М., 1966; Л а м б Г., Гидродинамика, пер. с англ., М.—Л., 1947; Р и м а н И. С., К р е п с Р. Л., Присоединенные массы тел различной фор­мы, М., 1947.