பைரோஎலக்ட்ரிசிட்டி-கண்டுபிடிப்பு, இயற்பியல் அடிப்படை மற்றும் பயன்பாடுகள்

கண்டுபிடிப்புகளின் வரலாறு

பைரோஎலக்ட்ரிசிட்டி பற்றிய முதல் பதிவுகள் கிமு 314 இல் பண்டைய கிரேக்க தத்துவஞானியும் தாவரவியலாளருமான தியோஃப்ராஸ்டஸால் செய்யப்பட்டது என்று புராணக்கதை கூறுகிறது. இந்த பதிவுகளின்படி, தியோஃப்ராஸ்டஸ் ஒருமுறை டூர்மலைன் என்ற கனிமப் படிகங்கள் சூடாகும்போது, ​​சாம்பல் மற்றும் வைக்கோல் துண்டுகளை ஈர்க்கத் தொடங்கியதைக் கவனித்தார். மிகவும் பின்னர், 1707 இல், ஜேர்மன் செதுக்குபவர் ஜோஹன் ஷ்மிட் மூலம் பைரோஎலக்ட்ரிசிட்டியின் நிகழ்வு மீண்டும் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.

மற்றொரு பதிப்பு உள்ளது, அதன்படி பைரோஎலக்ட்ரிசிட்டியின் கண்டுபிடிப்பு புகழ்பெற்ற பண்டைய கிரேக்க தத்துவஞானியும் மிலேட்டஸின் பயணியுமான தேல்ஸுக்குக் காரணம், இந்த பதிப்பின் படி, கிமு 6 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் கண்டுபிடிப்பு செய்யப்பட்டது. N. E. கிழக்கு நாடுகளுக்கு பயணம் செய்த தேல்ஸ் கனிமங்கள் மற்றும் வானியல் பற்றிய குறிப்புகளை உருவாக்கினார்.

தேய்க்கப்பட்ட அம்பர் வைக்கோல் மற்றும் கீழ்நோக்கி ஈர்க்கும் திறனை ஆராய்வதன் மூலம், உராய்வு மூலம் மின்மயமாக்கல் நிகழ்வை அறிவியல் ரீதியாக விளக்க முடிந்தது. பிளேட்டோ பின்னர் இந்த கதையை டிமேயஸ் உரையாடலில் விவரித்தார்.பிளேட்டோவுக்குப் பிறகு, ஏற்கனவே 10 ஆம் நூற்றாண்டில், பாரசீக தத்துவஞானி அல்-பிருனி தனது "கனிமவியல்" படைப்பில் கார்னெட் படிகங்களின் ஒத்த பண்புகளை விவரித்தார்.

1757 ஆம் ஆண்டில் ஃபிரான்ஸ் எபினஸ் மற்றும் ஜோஹான் வில்கே ஆகியோர் சில பொருட்களின் துருவமுனைப்பைப் படிக்கத் தொடங்கியபோது, ​​படிகங்களின் பைரோஎலக்ட்ரிசிட்டி மற்றும் பிற ஒத்த மின் நிகழ்வுகளுக்கு இடையேயான தொடர்பு நிரூபிக்கப்பட்டது.

127 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, ஜெர்மன் இயற்பியலாளர் ஆகஸ்ட் குன்ட் ஒரு தெளிவான பரிசோதனையைக் காண்பிப்பார், அதில் அவர் ஒரு டூர்மலைன் படிகத்தை சூடாக்கி, சிவப்பு ஈயம் மற்றும் கந்தகப் பொடிகள் கலந்த சல்லடையில் ஊற்றுவார். கந்தகம் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படும் மற்றும் சிவப்பு ஈயம் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படும், இதன் விளைவாக சிவப்பு-ஆரஞ்சு சிவப்பு ஈயம் டூர்மலைன் படிகத்தின் ஒரு பக்கம் மற்றும் மறுபுறம் பிரகாசமான மஞ்சள்-சாம்பல் நிறத்தில் மூடப்பட்டிருக்கும். ஆகஸ்ட் குண்ட் பின்னர் டூர்மேலைனை குளிர்வித்தது, படிகத்தின் "துருவமுனைப்பு" மாறியது மற்றும் வண்ணங்கள் இடங்களை மாற்றியது. பார்வையாளர்கள் மகிழ்ச்சியடைந்தனர்.

நிகழ்வின் சாராம்சம் என்னவென்றால், டூர்மலைன் படிகத்தின் வெப்பநிலை 1 டிகிரி மட்டுமே மாறும்போது, ​​​​ஒரு சென்டிமீட்டருக்கு சுமார் 400 வோல்ட் மின்சார புலம் படிகத்தில் தோன்றும். டூர்மேலைன், எல்லா பைரோஎலக்ட்ரிக்ஸைப் போலவே, இரண்டும் என்பதை நினைவில் கொள்க பைசோ எலக்ட்ரிக் (இதன் மூலம், அனைத்து பைசோ எலக்ட்ரிக்களும் பைரோ எலக்ட்ரிக்ஸ் அல்ல).

உடல் அடித்தளங்கள்

இயற்பியல் ரீதியாக, பைரோஎலக்ட்ரிசிட்டியின் நிகழ்வு, அவற்றின் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்தால் படிகங்களில் ஒரு மின்சார புலத்தின் தோற்றம் என வரையறுக்கப்படுகிறது. வெப்பநிலை மாற்றம் நேரடி வெப்பம், உராய்வு அல்லது கதிர்வீச்சு ஆகியவற்றால் ஏற்படலாம். இந்த படிகங்களில் வெளிப்புற தாக்கங்கள் இல்லாத நிலையில் தன்னிச்சையான (தன்னிச்சையான) துருவமுனைப்புடன் மின்கடத்தா அடங்கும்.

தன்னிச்சையான துருவமுனைப்பு பொதுவாக கவனிக்கப்படுவதில்லை, ஏனெனில் அது உருவாக்கும் மின்சார புலமானது, சுற்றுப்புற காற்று மற்றும் படிகத்தின் பெரும்பகுதி மூலம் படிகத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் இலவச கட்டணங்களின் மின்சார புலத்தால் ஈடுசெய்யப்படுகிறது. படிகத்தின் வெப்பநிலை மாறும்போது, ​​​​அதன் தன்னிச்சையான துருவமுனைப்பின் அளவும் மாறுகிறது, இது ஒரு மின்சார புலத்தின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது, இது இலவச கட்டணங்களுடன் இழப்பீடு ஏற்படுவதற்கு முன்பு கவனிக்கப்படுகிறது.

பைரோஎலக்ட்ரிக்ஸின் தன்னிச்சையான துருவமுனைப்பில் மாற்றம் அவற்றின் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்தால் மட்டுமல்ல, இயந்திர சிதைவுகளாலும் தொடங்கப்படலாம். அதனால்தான் அனைத்து பைரோ எலக்ட்ரிக்களும் பைசோ எலக்ட்ரிக்ஸ் ஆகும், ஆனால் அனைத்து பைசோ எலக்ட்ரிக்களும் பைரோ எலக்ட்ரிக்ஸ் அல்ல. தன்னிச்சையான துருவமுனைப்பு, அதாவது, படிகத்தின் உள்ளே எதிர்மறை மற்றும் நேர்மறை கட்டணங்களின் ஈர்ப்பு மையங்களின் பொருந்தாத தன்மை, படிகத்தின் குறைந்த இயற்கை சமச்சீர் மூலம் விளக்கப்படுகிறது.

பைரோஎலக்ட்ரிசிட்டியின் பயன்பாடுகள்

இன்று, பைரோ எலக்ட்ரிக்ஸ் பல்வேறு நோக்கங்களுக்காக உணர்திறன் சாதனங்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, கதிர்வீச்சு பெறுதல்கள் மற்றும் கண்டுபிடிப்பாளர்கள், தெர்மோமீட்டர்கள் போன்றவை. இந்தச் சாதனங்கள் அனைத்தும் பைரோஎலக்ட்ரிக்ஸின் முக்கியப் பண்பைப் பயன்படுத்துகின்றன - மாதிரியில் செயல்படும் எந்த வகையான கதிர்வீச்சும் மாதிரியின் வெப்பநிலையில் மாற்றம் மற்றும் அதன் துருவமுனைப்பில் ஏற்படும் மாற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த வழக்கில் மாதிரியின் மேற்பரப்பு கடத்தும் மின்முனைகளால் மூடப்பட்டிருந்தால், இந்த மின்முனைகள் கம்பிகளால் அளவிடும் சுற்றுடன் இணைக்கப்பட்டிருந்தால், இந்த சுற்று வழியாக ஒரு மின்சாரம் பாயும்.

பைரோஎலக்ட்ரிக் மாற்றியின் உள்ளீட்டில் ஏதேனும் ஒரு கதிர்வீச்சு ஓட்டம் இருந்தால், இது பைரோ எலக்ட்ரிக் வெப்பநிலையில் ஏற்ற இறக்கங்களை ஏற்படுத்துகிறது (உதாரணமாக, கதிர்வீச்சு தீவிரத்தின் செயற்கை பண்பேற்றம் மூலம் கால இடைவெளி பெறப்படுகிறது), பின்னர் ஒரு மின்சாரம் வெளியீட்டில் பெறப்பட்டது, இது ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்ணுடன் மாறுகிறது.

பைரோஎலக்ட்ரிக் ரேடியேஷன் டிடெக்டர்களின் நன்மைகள் பின்வருமாறு: கண்டறியப்பட்ட கதிர்வீச்சின் எல்லையற்ற பரந்த அதிர்வெண்கள், அதிக உணர்திறன், அதிக வேகம், வெப்ப நிலைத்தன்மை. அகச்சிவப்பு மண்டலத்தில் பைரோ எலக்ட்ரிக் ரிசீவர்களைப் பயன்படுத்துவது குறிப்பாக நம்பிக்கைக்குரியது.

அவை உண்மையில் குறைந்த சக்தி வெப்ப ஆற்றல் ஓட்டங்களைக் கண்டறிதல், குறுகிய லேசர் பருப்புகளின் சக்தி மற்றும் வடிவத்தை அளவிடுதல் மற்றும் அதிக உணர்திறன் இல்லாத தொடர்பு மற்றும் தொடர்பு வெப்பநிலை அளவீடு (மைக்ரோ டிகிரி துல்லியத்துடன்) ஆகியவற்றின் சிக்கலைத் தீர்க்கின்றன.

இன்று, வெப்ப ஆற்றலை நேரடியாக மின் ஆற்றலாக மாற்ற பைரோ எலக்ட்ரிக்ஸைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறு தீவிரமாக விவாதிக்கப்படுகிறது: கதிரியக்க ஆற்றலின் மாற்று ஓட்டம் ஒரு பைரோ எலக்ட்ரிக் தனிமத்தின் வெளிப்புற சுற்றுகளில் மாற்று மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. அத்தகைய சாதனத்தின் செயல்திறன் தற்போதுள்ள ஆற்றல் மாற்று முறைகளை விட குறைவாக இருந்தாலும், சில சிறப்பு பயன்பாடுகளுக்கு இந்த மாற்றும் முறை மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது.

அகச்சிவப்பு இமேஜிங் அமைப்புகளில் (இரவு பார்வை, முதலியன) கதிர்வீச்சின் இடஞ்சார்ந்த விநியோகத்தைக் காட்சிப்படுத்த பைரோ எலக்ட்ரிக் விளைவைப் பயன்படுத்துவதற்கான ஏற்கனவே பயன்படுத்தப்பட்ட சாத்தியம் குறிப்பாக நம்பிக்கைக்குரியது. பைரோஎலக்ட்ரிக் விடிகான்கள் உருவாக்கப்பட்டன - பைரோ எலக்ட்ரிக் இலக்கு கொண்ட வெப்பத்தை கடத்தும் தொலைக்காட்சி குழாய்கள்.

ஒரு சூடான பொருளின் படம் ஒரு இலக்கின் மீது திட்டமிடப்பட்டு, அதன் மீது சார்ஜ் நிவாரணத்தை உருவாக்குகிறது, இது ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் கற்றை மூலம் படிக்கப்படுகிறது. எலக்ட்ரான் கற்றை மின்னோட்டத்தால் உருவாக்கப்பட்ட மின் மின்னழுத்தம், திரையில் உள்ள பொருளின் படத்தை வர்ணிக்கும் பீமின் பிரகாசத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.