ملتقى الفيزيائيين العرب - العين الكهربائية

العين الكهربائية نبيطة إلكترونية تنتج تيارًا كهربائيًا أو تسمح بمرور تيار كهربائي عندما يسطع ضوء على سطحها. وتُعرف أيضًا بالخلية الضوئية. تعتمد قوة التيار على كمية الضوء الذي يسقط على العين الكهربائية، وعندما يتوقف الضوء يتوقف التيار.
يمكن جعل العيون الكهربائية أكثر حساسية للضوء من العيون البشرية، فتستطيع رؤية أشياء في الظلام الدامس. ولا تستجيب العيون الكهربائية لموجات الضوء المرئي فحسب، بل لموجات الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية. وتستجيب بعض العيون الكهربائية بسرعة فائقة للتغير في الضوء بحيث تستطيع رؤية رصاصات منطلقة.
عمل العين الكهربائية. يمكن أن تعمل العين الكهربائية بمثابة مفتاح كهربائي يشغل نبيطة كهربائية أخرى أو يوقفها. وتستطيع العين الكهربائية الموضوعة أمام الضوء المار عبر سير ناقل التعرف على عدد الأجسام الموجودة على السير. ففي كل مرة يمر فيها جسم يحجب الضوء عن العين الكهربائية يتوقف سريان التيار من العين الكهربائية وتقوم نبيطة العد الموصلة إلى العين الكهربائية بإضافة واحد إلى المجموع الكلي. وتستطيع العيون الكهربائية إضاءة الشوارع أو المنازل عند حلول الظلام، وكذلك تشغيل أجهزة التحذير من اللصوص، كما يمكن أن تؤدي وظائف أخرى شبيهة.
تستطيع العيون الكهربائية أيضًا قياس كمية الضوء. فتقوم العين الكهربائية الموجودة ببعض آلات التصوير بقياس كمية الضوء، كما تقوم بالضبط الصحيح للعدسة. وتستخدم آلات السينما العيون الكهربائية في إنتاج صوت من مخططات خاصة على الفيلم. كما تستخدم بعض معدات التلفاز العيون الكهربائية لإنتاج صور تلفازية.
كيف تعمل العين الكهربائية. يُطلق العلماء على العيون الكهربائية اسم الخلايا الكهروضوئية. وهناك ثلاثة أنواع أساسية من الخلايا الكهروضوئية: الأنابيب الضوئية، والخلايا الشمسية والخلايا الموصلة ضوئيًا.
الأنابيب الضوئية أنابيب مفرغة أو مملوءة بغاز وتحتوي على مواد حساسة للضوء. تتخلص هذه المواد من إلكترونات عندما يسقط عليها شعاع ضوئي. ولكل أنبوبة ضوئية مهبط (كاثود) مصنوع من مادة حساسة للضوء ومصعد (أنود). وعندما يصطدم الضوء بالمهبط تنساب الإلكترونات إلى المصعد، وهكذا يمر التيار الكهربائي.
الخلايا الشمسية تسمى بالبطاريات الشمسية أو الخلايا الفلطانية الضوئية، وتصنع من مواد شبه موصلة. فعندما يسطع الضوء على خلية شمسية، فإنها تفقد إلكترونات. وينشأ تيار كهربائي نتيجة لمرور هذه الإلكترونات في الدائرة المتصلة بالخلية.
الخلايا الموصلة ضوئيًا. تصنع من مواد شبه موصلة ولكنها لا تنتج تيارًا كالخلايا الشمسية. وتقل مقاومتها عند سطوع الضوء عليها مما يسهل على التيار السريان خلال هذه الخلايا.

أختكم "تقى"
تمنياتي للجميع بالأستفادة والأستمتاع....