ஒளி மின்கலங்களும் அதன் பயன்பாடுகளும்

ஒளி மின்கலங்களும் அதன் பயன்பாடுகளும்

ஒளி மின்கலம்

ஒளி மின்கலம் என்பது ஒளி ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றும் சாதனம் ஆகும். இது ஒளிமின் விளைவு எனும் தத்துவத்தின் படி செயல்படுகிறது. ஒளியானது ஒளி உணர் பொருள்களின் மீது படும்போது, பொருளின் மின் பண்புகளில் மாற்றம் ஏற்படுகிறது. அதன் அடிப்படையில் ஒளி மின்கலங்களை மூன்று வகையாகப் பிரிக்கலாம். அவையாவன:

i) ஒளி உமிழ்வு மின்கலம் : ஒளி அல்லது பிற கதிர்வீச்சுகள் உலோகக் கேத்தோடின் மீது படுவதால், எலக்ட்ரான் உமிழ்வு ஏற்படுகிறது. இதன் அடிப்படையில் ஒளி உமிழ்வு மின்கலம் செயல்படுகின்றது.

ii) ஒளி வோல்டா மின்கலம்: குறைகடத்தியினால் செய்யப்பட்ட ஒளி உணர்வு மிக்க பொருள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அது ஒளி அல்லது பிற கதிர்வீச்சு படும்போது, அவற்றின் செறிவிற்கு ஏற்ப மின்னழுத்த வேறுபாட்டை உருவாக்குகிறது.

iii) ஒளி கடத்தும் மின்கலம் : இதில் குறைகடத்தியின் மின்தடையானது, அதன் மீது படும் கதிர்வீச்சு ஆற்றலுக்கு ஏற்ப மாறுகிறது. பாடத்தின் இப்பகுதியில், ஒளி உமிழ்வு மின்கலம் மற்றும் அதன் பயன்பாடுகளைப் பற்றி நாம் விவரிப்போம்.

ஒளி உமிழ்வு மின்கலம்

அமைப்பு

வெற்றிடமாக்கப்பட்ட கண்ணாடி அல்லது குவார்ட்ஸ் குமிழில் இரண்டு உலோக மின்வாய்கள் உள்ளன. படம் 7.16இல் காட்டியுள்ள வாறுகேத்தோடு மற்றும் ஆனோடு ஆகியவை பொருத்தப்பட்டுள்ளன.

உங்களுக்குத் தெரியுமா?

ஒளியானது எவ்வாறு அலை மற்றும் துகள் கற்றையாக இருக்கும் என்பதைப் புரிந்து கொள்ள படிப்பவர் சிரமப்படலாம். ஆனால் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீ ன் போன்ற மிகப்பெரிய அறிவியல் விஞ்ஞானிகளுக்கு கூட இந்த சிக்கல் இருந்தது என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் 1954இல் தம்முடைய நண்பர் மைக்கேல் பெஸ்ஸோ என்பவருக்கு எழுதிய கடிதத்தில் இது தொடர்பான மனப்போராட்டத்தை விவரித்துள்ளார்.

"கடந்த ஐம்பது ஆண்டுகளாக ஆழ்ந்த சிந்தனைகளின் அடிப்படையில், 'ஒளி குவாண்டா என்றால் என்ன?' எனும் கேள்விக்கான விடையை என்னால் நெருங்க இயலவில்லை! தற்காலத்தில், ஒவ்வொருவரும் அந்தக் கேள்விக்கான விடை தெரியும் என நினைப்பர். ஆனால் அவர் தம்மையே ஏமாற்றிக்கொள்கிறார்."

கேத்தோடு C ஆனது ஒளி உணர் பொருள் பூசப்பட்டு அரை உருளை வடிவத்தில் இருக்கும். மெல்லிய தண்டு அல்லது கம்பியாலான ஆனோடு A வானது, அரை உருளை வடிவ கேத்தோடின் அச்சில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. கேத்தோடு மற்றும் ஆனோடு இடையே ஒரு மின்னழுத்த வேறுபாடானது கால்வனா மீட்டர் வழியாக அளிக்கப்படுகிறது.

படம் 7.16 ஒளி மின்கலத்தின் அமைப்பு

வேலை செய்யும் விதம்

கேத்தோடின் மீது ஒளி படும்போது, அதிலிருந்து எலக்ட்ரான்கள் உமிழப்படுகின்றன. இந்த எலக்ட்ரான்கள் ஆனோடினால் கவரப்படுவதால், மின்னோட்டம் உருவாகிறது. இதனைக் கால்வனாமீட்டர் மூலம் அளவிடலாம். கொடுக்கப்பட்ட கேத்தோடிற்கு, மின்னோட்டத்தின் மதிப்பு

i) படுகதிர்வீச்சின் செறிவு மற்றும்

ii) ஆனோடு மற்றும் கேத்தோடு இடைப்பட்ட மின்னழுத்த வேறுபாடு ஆகியவற்றைப் பொருத்து அமையும்.

ஒளி மின்கலத்தின் பயன்பாடுகள்

ஒளி மின்கலங்கள் பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. குறிப்பாக, மின் இயக்கிகள் மற்றும் மின் உணர்விகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருள் நேரத்தில் தானாக ஒளிரும் மின் விளக்குகளில் ஒளி மின்கலங்கள் பயன்படுகின்றன. மேலும் தெருவிளக்குகள் இரவு அல்லது பகல் நேரங்களைப் பொருத்து ஒளிரவும் அணையவும் செய்யப்படுகின்றன.

திரைப்படங்களில் ஒலியினைத் திரும்பப் பெறுவதற்கு ஒளி மின்கலங்கள் பயன்படுகின்றன. மேலும் ஓட்டப்பந்தயங்களில் தடகள வீரர்களின் வேகத்தை அளவிடும் கடிகாரங்களில் பயன்படுகின்றன. புகைப்படத்துறையில் ஒளிச் செறிவை அளவிட்டு, பின்பு புகைப்படக் கருவியில் ஒளி படுவதற்குத் தேவையான நேரத்தைக் (exposure time)கணக்கிடப் பயன்படுகின்றன.