Fotodiodni ojačevalniki - F9 - IJS

Fotodiodni ojačevalnikE.MarganIntegral izraza (1.4) čez vse valovne dolžine je enak Stefan–Boltzmannovemuzakonu (1.1). Izraz (1.4) se popolnoma ujema z rezultati meritev le, če je energijasevanja kvantizirana in za posamični foton velja:[ œ 2 œ 2 -# /(1.5)-kjer je 2 Planckova energijska konstanta, / pa je fotonska frekvenca [Hz].Energijo izražamo v jouleih [J] ( James Prescott Joule, 1818–1889). Napodlagi Jouleovega izraza za mehansko energijo lahko ugotovimo da je sevalna# #energija enakovredna mehanski: [J] œ [kg m s ], in električni: [J] œ [Ws], kjer je W‘watt’, enota za električno moč ( James Watt, 1736–1819).Energijo včasih označujemo z I, vendar je I tudi oznaka za električno poljsko jakost. Da seizognemo morebitni zmedi, za energijo raje uporabljamo [ , po angleški besedi ‘work’, delo.Frekvenco si fizikalno predstavljamo kot periodično nihanje, ali krožnogibanje, izraženo z velikostjo kota, ki ga gibajoče se telo opiše v časovni enoti. Todakotna enota ni krog (# 1< Ê 360°), pač pa ‘radian’ [rad], ki je sorazmeren dolžini lokaenaki radiju pripadajočega kroga ( 6œ< ), torej je 1 rad œ360° Î21¸57.296°.Posledično moramo tudi frekvenco vzeti kot ‘kotno frekvenco’, = (‘omega’),= œ# 1/ , v enotah [radÎs]. Zato je v fizikalni literaturi bolj pogosto v uporabiDiracov ( Paul A. M. Dirac, 1902–1984) zapis ‘reducirane’ Planckove konstante,$%hœ2Î# 1 œ1.0536×10 Js. Energijo fotona potem lahko zapišemo kot:[ # œ 2 / =œ 2 œ h# 1=(1.6)Iz vsega tega sledi da je celotna sevalna energija nekega monokromatskegasvetlobnega vira lahko le celoštevilčni večkratnik energije fotona: [œR[ # .Pri obravnavi pojavov, ko foton ionizira nek atom snovi (torej ustvari parelektron–vrzel) je koristno če energijo podamo v elektron-voltih [eV]. Če elektronpospešimo v električnem polju s potencijalno razliko 1 V, pridobi le-ta energijo 1 eV.Volt je enota električne napetosti ( Alessandro Volta, 1745–1827); naboj elektrona je"*; e œ 1.602×10 As; ‘amper’, [A], je enota jakosti električnega toka ( André-MarieAmpère, 1775–1836). Ker je [ J] œ [Ws] œ [VAs], sledi da, če vrednost energije v [J]delimo z nabojem elektrona, dobimo njeno vrednost v [eV]:[ œ [ [J][eV] (1.7);Prav tako je ugodno če vrednost Planckove reducirane konstante podamo v [eVs]:eh [Js]"'h [eVs] œ œ 6.582×10 eVs (1.8);eV Einsteinovi ( Albert Einstein, 1879–1955) posebni relativnostni teoriji iz leta1905 je svetlobna hitrost privzeta za konstantno, kar ponazarja njena oznaka - (lat.,constanta). Pozneje (že v splošni relativnostni teoriji leta 1915) je bilo ugotovljeno dase v določenih pogojih (močno gravitacijsko polje, prisotnost snovi) svetlobna hitrostlahko spremeni, a jo kljub temu še vedno označujemo z enakim simbolom.Matematično upravičenost za tako označevanje najdemo že v Maxwellovielektrodinamiki. Iz Maxwellowih ‘konstitutivnih’ enačb za vektorja gostote-12-