• مجموعه‌های فازی

    Author

    یکی از مفاهیم پایه و اولیه‌ای که در درس ریاضی دوران مدرسه فرا می‌گیریم، نظریه مجموعه‌ها است. اصطلاحاتی چون A اشتراک با  B، C اجتماع با D برای خیلی از ما که از دوران مدرسه فاصله گرفته‌ایم یک حس نوستالژیک ایجاد می‌کند. اما همین مفاهیم پایه امروزه سر منشاء راه ‌حل‌های نوین برای بسیاری از مسائل پیچیده دنیای صنعت هستند.

  • دانستنیهایی در مورد منظومه شمسی

    Author

    در این مطلب و احیانا طی چند مطلب بعدی سعی می‌شود تا در چندین حوزه متنوع، یک سری اطلاعات کوتاه، خواندنی و جالب بیان شوند. این سری از مطالب با دانستنی‌هایی در مورد فضا شروع خواهند شد.

  • No file selected.

    تجربه و یادگیری

    Author

    دو فیلسوف امریکایی، ویلیام جیمز و جان دیویی، نظریه‌های تاثیرگذار بسیاری در باب نحوه تفکر و یادگیری گسترش داده‌اند. جیمز و دیویی معتقد بودند که درستی هر طرز فکری بسته به میزان "کارآمدی" آن ، یا ساده‌تر بگویم میزان "به درد بخور بودن" آن طرز فکر است. بنابراین "تجربه" عنصری کلیدی در امر یادگیری است.

فوتوسل

نویسنده: وهاب مختاری, منتشر شده در بخش علم و فناوری,

فوتوسل

فوتوسل به رسته‌ای از حسگرها گفته می‌شود که بر اساس حضور یا عدم حضور نور یا انرژی الکترومغناطیسی عمل می‌کنند. واژه فوتوسل (photocell) از دو بخش photo + cell تشکیل شده است. منظور از photo همان فوتون (photon) یا اجزای تشکیل‌دهنده نور است و cell نیز به معنای سلول می‌باشد.

یک فوتوسل به صورت‌های مختلفی طراحی می‌شود: از پنل‌های خورشیدی که نور را به الکتریسیه تبدیل می‌کنند بگیرید تا مقاومت‌های نوری که مقدار مقاومت الکتریکی‌شان بسته به شدت نور، متغیر است. فوتوسل یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌های مدرن تکنولوژی محسوب می‌شود که راه را برای نوآوری‌های دیگر هموار کرده است.


یکی از انواع رایج فوتوسل، مقاومت نوری (photoresistor) است. یک مقاومت نوری از یک نیمه‌هادی با مقاومت الکتریکی بالا تشکیل شده است؛ زمانی که نور کافی وجود داشته باشد و نیمه‌هادی به اندازه کافی فوتون جذب کند، الکترون‌ها انرژی لازم برای ایجاد جریان الکتریکی را کسب کرده و عملا مقاومت الکتریکی (اهماژ  ohmage) کاهش می‌یابد. مقاومت نوری می‌تواند ناشی از خاصیت ذاتی نیمه‌هادی آن باشد و یا اینکه به صورت بیرونی ایجاد شده باشد. به عنوان مثال سیلیکون یک نیمه‌هادی با خاصیت فوتو رزیستوری ذاتی است و در صورت وجود میزان معتنابهی نور، مقاومتش کم می شود. همچنین می‌توان با تزریق ماده‌ای، حساسیت به نور را در یک مقاومت القا کرد.


مقاومت‌های نوری کاربردهای فراوانی دارند. مثلا تیرهای چراغ‌برق مجهز به مقاومت الکتریکی در زمانی که هوا تاریک باشد به صورت خودکار روشن می‌شوند و برعکس. به این ترتیب مقاومت الکتریکی به صورت قطعه هوشمندی عمل می‌کند که در زمان مقتضی، مدار را وصل یا قطع می‌کند. همچنین نورسنج‌های (lightmeters) دوربین‌های عکاسی پیشرفته مجهز به این نوع مقاومت‌ها هستند و به عکاس کمک می‌کنند تا میزان گشودگی و سرعت باز و بسته شدن دریچه دیافراگم را به صورت دستی یا خودکار تنظیم کند.


یکی دیگر از کاربردهای گسترده فوتوسل‌ها یه عنوان سلول‌های فوتو ولتایی در سلول‌های خورشیدی است. در اثر برخورد تشعشعات الکترومغناطیسی به سطح این سلول‌ها، الکترون‌ها آزاد شده و جریان الکتریکی تولید می‌شود. به این ترتیب می‌توان نور را تبدیل به اختلاف پتانسیل (ولتاژ  voltage) الکتریکی کرد. باتری‌های نوری می‌توانند این ولتاژ را در سلول‌های خود ذخیره کرده و به عنوان یک منبع تجدیدپذیر انرژی از آن استفاده کنند.


از فوتوسل‌ها در دماسنج‌های پیشرفته هم استفاده می‌شود. ردیاب‌های نوری تشعشات الکترومغناطیسی را به خود می‌گیرند و میزان افزایش در انرژی خود را به عنوان معیاری از میزان افزایش دمای محیط گزارش می‌دهند. در محیط‌های که لازم است دماهای بسیاری داشته باشند،‌ از فوتوسل‌های بسیار حساس استفاده می‌شود تا وجود باریک‌ترین و ضعیف‌ترین امواج اشعه ایکس یا مادون قرمز را آشکار کنند.مقاومت‌ نوری


یکی از کاربردهای قدیمی‌تر فوتوسل، فوتوسل شیمیایی است. این نوع فوتوسل در دوربین‌های عکاسی غیر دیجیتال قدیمی در قالب صفحه (سطح)  عکاسی (همان نگاتیوها) یافت می‌شود. این نگاتیوها آغشته به یک نمک مانند برومور نقره یا نمک‌های دیگری حاصل از ترکیب عناصر گروه هفتم جدول تناوبی (یعنی هالوژن‌ها) با نقره می‌باشند. این نوع نمک‌ها را به طور کلی هالیدِ (هالایدِ) نقره (silver halides) می‌نامند. زمانی که اشعه نور به سطح نگاتیو برخورد می‌کند، مولکول‌های هالید نقره به اتم‌های هالوژن و نقره تجزیه می‌شوند و طی فرآیندی باعث تشکیل تصویر نگاتیو و سپس ظهور عکس اصلی می‌شوند. دوربین‌های امروزی از دستگاه‌های جفت‌کننده بار (charge coupled devices) به عنوان گونه‌ای از فوتوسل استفاده می‌کنند و به جای تجزیه هالید نقره، از طریق انتقال بار الکتریکی، نتیجه مشابهی را به دست می‌دهند.

به این مطلب چه امتیازی می‌دهید؟

4.9/5 امتیازهای داده شده (7 امتیاز)

به اشتراک گذاری

در مورد نویسنده

وهاب مختاری