יעילות קוונטית: הבדלי גרסאות

מ
בוט החלפות: הסרת רווח מיותר;
(עריכה והגהה)
מ (בוט החלפות: הסרת רווח מיותר;)
[[קובץ:Quantum efficiency graph for WFPC2-he.svg|שמאל|ממוזער|300px|גרף המתאר את התלות של הנצילות הקוונטית ב[[אורך גל|אורך הגל]] של שבב ה-[[CCD]] של המצלמה Wide Field and Planetary Camera 2 ששימשה בעבר את [[טלסקופ החלל האבל]]]]
'''נצילות קוונטית''' או '''יעילות קוונטית''' היא [[נצילות]] (יעילות) של התקנים אלקטרו-אופטיים הממירים [[אור]] לצורת [[אות (סיגנל)|אות]] אחרת. היעילות הקוונטית מוגדרת כאותו חלק מכלל ה[[פוטון|פוטונים]] הפוגעים בהתקן, שיותמרו לאות חשמלי. בהתקנים אלקטרוניים שבהם כל פוטון "מומר" לאלקטרון, כמו למשל חיישן [[CCD]], מחושבת הנצילות הקוונטית כיחס בין כמות האלקטרונים שנוצרים ברכיב ביחידת זמן לבין כמות הפוטונים הפוגעים בו ביחידת זמן {{הערה|שם=מילון|1= [http://www.photonics.com/Directory/Dictionary/Definition.aspx?type=2&DictionaryID=6488 הגדרה מתוך האתר Photonics Dictionary]}}. "יעילות 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 [[אלקטרון|אלקטרונים]] עם [[חור (חשמל)|חורים]]. את היעילות הקוונטית מקובל לציין כשבר עשרוני (למשל 0.6) או ב[[אחוז]]ים (למשל 60%).
 
נצילות קוונטית של התקן איננה גודל קבוע, אלא תלוי במאפייני ה[[קרינה אלקטרומגנטית|קרינה האלקטרומגנטית]] שפוגעת בהתקן. תלות בסיסית היא ב[[אורך גל|אורך הגל]] של הקרינה. כך, למשל, הנצילות הקוונטית של [[מצלמה דיגיטלית]] ביתית פשוטה היא גבוהה באורכי גל בתחום ה[[אור נראה|אור הנראה]], דבר המאפשר צילומי [[צבע]]. לעומת זאת, הנצילות הקוונטית שלה באורכי גל של [[קרינת רנטגן]] היא כמעט אפסית, ולכן אינה מאפשרת דימות בתחום זה. תלות אפשרית נוספת היא בעוצמת האור. כך, למשל, בתנאי אור יום היעילות הקוונטית המרבית של [[עין]] ה[[אדם]] היא באורך גל של 555[[ננומטר|nm]] ואילו בתנאי חשיכה היעילות המרבית היא באורך 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}} (ראו [[העקומה הפוטופית]] ו[[העקומה הסקוטופית]]).
 
הנצילות הקוונטית היא מאפיין בסיסי של חיישנים שונים המאפשר השוואה בין יעילותם. יעילות קוונטית של מצלמות CCD לשימושים מדעיים יכולה להגיע עד קרוב ל-100% באורכי גל מסוימים
{{הערה|שם=לוח צילום מול CCD|[http://www.scribd.com/doc/6715280/Photographic-Plates-vs-CCD-in-Astronomy ASTROPHOTOGRAPHY: DO PHOTOGRAPHIC PLATES STILL HAVE A PLACE IN PROFESSIONAL ASTRONOMY?], מאמר מאת ROBERTO BARTALI}}, יעילות קוונטית מרבית 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-וולטאיים]],{{הערה|ראו, למשל [http://pvcdrom.pveducation.org/CELLOPER/QUANTUM.HTM דף זה אודות נצילות קוונטית של תאים פוטו-וולטאיים]}} בהם היא יכולה להגיע גם עד 20% {{הערה|ראו [http://pda.physorg.com/_news195885853.html Sanyo announces world's most efficient solar module]}}.
 
הגדרת הנצילות שניתנה בראשית הערך היא של גודל חסר [[אנליזה ממדית|ממד]], כפי שנהוג להגדיר נצילות באופן כללי, כיחס בין שני גדלים זהי ממד, בדרך כלל [[הספק]] או, בהקשר זה, מספר חלקיקים (פוטונים מול אלקטרונים). עם זאת, לעתים משתמשים במונח "נצילות קוונטית" כדי לתאר יחסים אחרים, למשל זרם מושרה ליחידת [[שטף]] קרינה {{הערה|שם=מילון}}.
 
==מקורות==
271,876

עריכות