יעילות קוונטית – הבדלי גרסאות

(הרחבה)
{{בעבודה}}
'''נצילות קוונטית''' או '''יעילות קוונטית''' היא מונח המתאר יעילות של התקנים אופטיים הממירים [[אור]] לצורת [[מידע]] אחרת. מבחינה מתמטית, היעילות הקוונטית היא החלק של ה[[פוטון|פוטונים]] שיהפכו בהתקן למידע שימושי מתוך כלל הפוטונים המגיעים. בהקשר של התקנים אלקטרוניים, כמו שבב [[CCD]], מוגדרת הנצילות הקוונטית כיחס בין כמות האלקטרונים שנוצרים ברכיב ביחידת זמן לכמות הפוטונים הפוגעים בו ביחידת זמן {{הערה|1= [http://www.photonics.com/Directory/Dictionary/Definition.aspx?type=2&DictionaryID=6488 הגדרה מתוך האתר Photonics Dictionary]}}. "עיליות קוונטית חיצונית" של רכיב אלקטרוני מתייחסת ל[[זרם חשמלי|זרם במוצאו]] של רכיב ולא לזרם שנוצר בו, בהינתן שחלק מהזרם שנוצר ברכיב לא מגיע למוצאו עקב איבודים, בפרט [[רקומבינציה (אלקטרונים)|רקומבינציה]] של [[אלטרון|אלקטרונים]] עם [[חור (חשמל)|חורים]].
 
נצילות קוונטית של התקן איננה גודל קבוע, אלא תלוי במאפייני ה[[קרינה אלקטרומגנטית|קרינה האלקטרומגנטית]] שפוגעת בהתקן. תלות נפוצה היא ב[[אורך גל|אורך הגל]] (ה[[צבע]]) של הקרינה. כך, למשל, [[מצלמה דיגיטלית]] ביתית פשוטה היא בעלת יכולת קרובה לאפסית לעבודה עם [[קרינת רנטגן]], אך בעלת יכולת גבוהה בהרבה ב[[אור נראה|אור הנראה]]. תלות אפשרית נוספת היא בעוצמת האור. כך, למשל, בתנאי אור יום היעילות הקוונטית המירבית של [[עין]] ה[[אדם]] היא לאורך גל של 555[[ננומטר|nm]] ואילו בתנאי חשיכה היעילות המירבית היא לאורך גל של 507nm {{הערה|מקור מתוך חומר לימוד בנושא: [http://www.ecse.rpi.edu/~schubert/Light-Emitting-Diodes-dot-org/Sample-Chapter.pdf Human eye sensitivity and photometric quantities], ראו גרף בעמוד 281}}.
 
היעילותהנצילות הקוונטית היא מאפיין בסיסי של חיישנים שונים שמאפשר השוואה בין היעלות שלהם. יעילות קוונטית של מצלמות CCD לשימושים מדעיים יכלות להגיע עד קרוב ל-100% באורכי גל מסויימים {{הערה|שם=לוח צילום מול CCD|http://www.scribd.com/doc/6715280/Photographic-Plates-vs-CCD-in-Astronomy}}, יעילות קוונטית מירבית של [[סרט צילום|סרטי צילום]] היא כ-10% {{הערה|שם=לוח צילום מול CCD}} ואילו זו של העין מגיעה לשיא של כ-5% {{הערה|מאמר בנושא [http://jp.physoc.org/content/160/1/169.full.pdf MEASUREMENTS OF THE QUANTUM EFFICIENCY OF DISCRIMINATION IN HUMAN SCOTOPIC VISION] מאת H. B. BARLOW}}. נצילות קוונטית מאפיינת גם [[תא פוטו-וולטאי|תאים פוטו-וולטאים]] {{הערה|ראו, למשל [http://pvcdrom.pveducation.org/CELLOPER/QUANTUM.HTM דף זה אודות נצילות קוונטית של תאים פוטו-וולטאים]}} בהם היא יכולה להגיע גם עד 20% {{הערה|ראו [[http://pda.physorg.com/_news195885853.html Sanyo announces world's most efficient solar module
]]}}.
 
==מקורות==