יעילות קוונטית – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף

בשורה

גרסה מ־17:55, 23 באוגוסט 2010

נצילות קוונטית או יעילות קוונטית היא מונח המתאר נצילות (יעילות) של התקנים אופטיים הממירים אור לצורת אות אחרת. מבחינה מתמטית, היעילות הקוונטית היא החלק של הפוטונים 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 ^[1]. "יעילות קוונטית חיצונית" של רכיב אלקטרוני מתייחסת לזרם במוצאו של רכיב ולא לזרם שנוצר בו, בהינתן שחלק מהזרם שנוצר ברכיב לא מגיע למוצאו עקב איבודים, בפרט רקומבינציה של אלקטרונים עם חורים.

נצילות קוונטית של התקן איננה גודל קבוע, אלא תלוי במאפייני הקרינה האלקטרומגנטית שפוגעת בהתקן. תלות בסיסית היא באורך הגל (הצבע) של הקרינה. כך, למשל, מצלמה דיגיטלית ביתית פשוטה היא בעלת יכולת קרובה לאפסית לעבודה עם קרינת רנטגן, אך בעלת יכולת גבוהה בהרבה באור הנראה. תלות אפשרית נוספת היא בעוצמת האור. כך, למשל, בתנאי אור יום היעילות הקוונטית המירבית של עין האדם היא באורך גל של 555nm ואילו בתנאי חשיכה היעילות המירבית היא באורך גל של 507nm ^[2].

הנצילות 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 מסוימים ^[3], יעילות קוונטית מירבית של סרטי צילום היא כ-10% ^[3] ואילו זו של העין מגיעה לשיא של כ-5% ^[4]. נצילות קוונטית מאפיינת גם תאים פוטו-וולטאים ^[5] בהם היא יכולה להגיע גם עד 20% ^[6].

הגדרת הנצילות שניתנה בראשית הערך היא של גודל חסר 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, לעיתים משתמשים במונח "נצילות קוונטית" כדי לתאר יחסים אחרים, למשל זרם מושרה ליחידת שטף קרינה ^[1].

מקורות

^ ¹ ² הגדרה מתוך האתר Photonics Dictionary
^ מקור מתוך חומר לימוד בנושא: Human eye sensitivity and photometric quantities, ראו גרף בעמוד 281
^ ¹ ² http://www.scribd.com/doc/6715280/Photographic-Plates-vs-CCD-in-Astronomy
^ מאמר בנושא MEASUREMENTS OF THE QUANTUM EFFICIENCY OF DISCRIMINATION IN HUMAN SCOTOPIC VISION מאת H. B. BARLOW
^ ראו, למשל דף זה אודות נצילות קוונטית של תאים פוטו-וולטאים
^ ראו Sanyo announces world's most efficient solar module

[מילון-1] ¹ ² הגדרה מתוך האתר Photonics Dictionary

[2] מקור מתוך חומר לימוד בנושא: Human eye sensitivity and photometric quantities, ראו גרף בעמוד 281

[לוח_צילום_מול_CCD-3] ¹ ² http://www.scribd.com/doc/6715280/Photographic-Plates-vs-CCD-in-Astronomy

[4] מאמר בנושא MEASUREMENTS OF THE QUANTUM EFFICIENCY OF DISCRIMINATION IN HUMAN SCOTOPIC VISION מאת H. B. BARLOW

[5] ראו, למשל דף זה אודות נצילות קוונטית של תאים פוטו-וולטאים

[6] ראו Sanyo announces world's most efficient solar module

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

@@ שורה 1: / שורה 1: @@
 {{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]}}. "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]].
+'''נצילות קוונטית''' או '''יעילות קוונטית''' היא מונח המתאר [[נצילות]] (יעילות) של התקנים אופטיים הממירים [[אור]] לצורת [[אות (סיגנל)|אות]] 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|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]].
-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}}.
+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]] (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 באורך גל של 555[[ננומטר|nm]] ואילו בתנאי חשיכה היעילות המירבית 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}}.
+הנצילות 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 מסוימים {{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]}}.
+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, לעיתים משתמשים במונח "נצילות קוונטית" כדי לתאר יחסים אחרים, למשל זרם מושרה ליחידת [[שטף]] קרינה {{הערה|שם=מילון}}.
-הנצילות 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==
 {{הערות שוליים}}

	הערך נמצא בשלבי עבודה: כדי למנוע התנגשויות עריכה ועבודה כפולה, אתם מתבקשים שלא לערוך את הערך בטרם תוסר ההודעה הזו, אלא אם כן תיאמתם זאת עם מניח התבנית.
	אם הערך לא נערך במשך שבוע ניתן להסיר את התבנית ולערוך אותו, אך לפני כן רצוי להזכיר את התבנית למשתמש שהניח אותה, באמצעות הודעה בדף שיחתו.	שיחה

הערך נמצא בשלבי עבודה: כדי למנוע התנגשויות עריכה ועבודה כפולה, אתם מתבקשים שלא לערוך את הערך בטרם תוסר ההודעה הזו, אלא אם כן תיאמתם זאת עם מניח התבנית.
אם הערך לא נערך במשך שבוע ניתן להסיר את התבנית ולערוך אותו, אך לפני כן רצוי להזכיר את התבנית למשתמש שהניח אותה, באמצעות הודעה בדף שיחתו.