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フォトダイオード
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>フォトダイオードで光を検出した波形の周期が10m・secなのがまだ分かりません。 >蛍光灯の周期は20m・secですよね? 周波数が50Hzの地域にお住まいであれば、ON/OFF回数は1秒間に100回ですか、蛍光灯の周期は10msecになります。 交流というものをご存知ですか?蛍光灯は交流で光っています。 交流は蛍光灯の両端に電圧がかかりますが、いまこの両端をA,Bとしましょう。 1) A に0 B も0 2) A に+の電圧 B に-の電圧 3) A は0にもどる B も0にもどる 4) A に-の電圧 B に+の電圧 5)初めの1)に戻る これが一周期です。つまり1~5までのサイクルを一秒間に50回繰り返すのが50Hzです。 すると1~5までの時間は20msecです。 しかし蛍光灯が点灯するのは、2のときと4のときで、1,3,5では光りません。 1から2で点灯し3で消灯、3から4で点灯して5で消灯。 つまり20msecの期間に2回点灯しています。だから100Hzで点滅するわけです。 2,4での流れる電流の方向は2ではA->B、4ではB->Aですが、方向が逆なだけで発光特性は同じですから、同じ波形が出てきます。
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- ming3
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No.3です。 >蛍光灯が、プラスとマイナスで点灯することは分かりましたが、……… 『プラスとマイナスで点灯する』と言うことは、 蛍光灯に印加しているAC電源(50Hz)1周期(20mS)の間で2回点灯する訳ですから、 10mSに1回点灯します。 即ち、光を検出した周期は10mSとなります。
お礼
本当に何度もすみませんでした。 やっと理解することができました。 自分のバカさが恥ずかしいです。
フォトダイオードの回路はおかしな回路構成にせず、普通に流れる光起電流に比例した電圧がでる回路にしていれば光強度に比例します。 ただ蛍光灯の光というのは、 電圧印加->放電->水銀励起->紫外線放出->蛍光物質励起->蛍光物質発光 という長い流れで発光しているので、電圧がそのまま最終的な光強度に比例することはありません。 ちなみに白熱電球の場合はサイクルを見ることも出来ません。これは応答速度が遅すぎるので、連続発光になるからです。
お礼
ありがとうございました。 蛍光灯の原理はよく分かりましたが、フォトダイオードで光を検出した波形の周期が10m・secなのがまだ分かりません。 蛍光灯の周期は20m・secですよね?
- ming3
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No.3です。 >蛍光灯が、プラスとマイナスで点灯することは分かりましたが、蛍光灯の波形と同じ波形が受光回路から得られないことが、まだ納得できません。 『蛍光灯の波形』とは蛍光灯に印加されている交流100Vのことでしょうか。 蛍光灯は放電現象で点灯します。 放電現象は印加される電圧に比例している訳ではありません。 ある電圧に達して初めて放電を開始します。 プラス側とマイナス側でも放電特性は変わります。 また、今回使用したフォトダイオードの受光特性も光の明るさに比例しては居ないと思います。 そのために同じ波形にはならないのだと思います。
お礼
度々ありがとうございました。 同じ波形にはならないということは分かりましたが、フォトダイオードで光を検出した波形の周期が10m・secなのがまだ分かりません。 蛍光灯の周期は20m・secですよね?
- ming3
- ベストアンサー率34% (67/197)
どうして周波数が50Hzから100Hzに変化したのでしょうか? 周波数が50Hzから100Hzに変化した訳ではりません。 交流100V(50Hz)で蛍光灯を点灯させると、蛍光灯は100Hzで点滅しています。 1Hzはプラス側の波とマイナス側の波がセットで構成されていて、蛍光灯は、プラス側の波とマイナス側の波の両方で点灯するからです。
お礼
ありがとうございました。 蛍光灯が、プラスとマイナスで点灯することは分かりましたが、蛍光灯の波形と同じ波形が受光回路から得られないことが、まだ納得できません。
- manda
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#1さんの言うとおりです。 ただし、揚げ足を取るようで悪いですが、“半波長”で はなくて“半周期”ですね。 電波として空間を飛ばしたり、アンテナのフィーダー線 の中を通したりするのではないですから“波長”じゃな いですね。 あと、蛍光灯は2倍の周波数で光っているという記述: http://www.math.kobe-u.ac.jp/~kodama/tips-flicker.html http://www.city.kobe.jp/cityoffice/54/030/shinnagata/23.html
お礼
ありがとうございました。
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ご丁寧に何度もありがとうございました。 やっと理解することができました。 こんな事に時間を取らせてしまいすみませんでした。