光電管的結構

光電管有真空光電管和充氣光電管或稱電子光電管和離子光電管兩類。兩者結構相似，如圖。它們由一個陰極和一個陽極構成，并且密封在一只真空玻璃管內。陰極裝在玻璃管內壁上，其上涂有光電發射材料。陽極通常用金屬絲彎曲成矩形或圓形，置于玻璃管的中央。

光電管原理

光電管原理是光電效應。一種是半導體材料類型的光電管，它的工作原理光電二極管又叫光敏二極管，是利用半導體的光敏特性制造的光接受器件。當光照強度增加時，PN結兩側的P區和N區因本征激發產生的少數載流子濃度增多，如果二極管反偏，則反向電流增大，因此，光電二極管的反向電流隨光照的增加而上升。光電二極管是一種特殊的二極管，它工作在反向偏置狀態下。常見的半導體材料有硅、鍺等。如我們樓道用的光控開關。還有一種是電子管類型的光電管，它的工作原理用堿金屬（如鉀、鈉、銫等）做成一個曲面作為陰極，另一個極為陽極，兩極間加上正向電壓，這樣當有光照射時，堿金屬產生電子，就會形成一束光電子電流，從而使兩極間導通，光照消失，光電子流也消失，使兩極間斷開。

光照射到某些物質上，引起物質的電性質發生變化。這類光致電變的現象被人們統稱為光電效應。金屬表面在光輻照作用下發射電子的效應，發射出來的電子叫做光電子。光波長小于某一臨界值時方能發射電子，即極限波長，對應的光的頻率叫做極限頻率。臨界值取決于金屬材料，而發射電子的能量取決于光的波長而與光強度無關，這一點無法用光的波動性解釋。還有一點與光的波動性相矛盾，即光電效應的瞬時性，按波動性理論，如果入射光較弱，照射的時間要長一些，金屬中的電子才能積累住足夠的能量，飛出金屬表面。可事實是，只要光的頻率高于金屬的極限頻率，光的亮度無論強弱，光子的產生都幾乎是瞬時的，不超過十的負九次方秒。正確的解釋是光必定是由與波長有關的嚴格規定的能量單位（即光子或光量子）所組成。這種解釋為愛因斯坦所提出。光電效應由德國物理學家赫茲于1887年發現，對發展量子理論起了根本性作用，在光的照射下，使物體中的電子脫出的現象叫做光電效應（Photoelectric effect）。 光電效應分為光電子發射、光電導效應和光生伏打效應。前一種現象發生在物體表面，又稱外光電效應。后兩種現象發生在物體內部，稱為內光電效應。

光電效應里，電子的射出方向不是完全定向的，只是大部分都垂直于金屬表面射出，與光照方向無關 ，光是電磁波，但是光是高頻震蕩的正交電磁場，振幅很小，不會對電子射出方向產生影響。