Fotocellula

Fotocellula o Cellula fotoelettrica Dispositivo che sfrutta l’effetto fotoelettrico per produrre correnti elettriche a partire da energia luminosa.

Nella sua forma più semplice, una fotocellula è un tubo elettronico (fototubo) costituito da un bulbo di vetro contenente una coppia di elettrodi: un catodo, rivestito di materiale fotosensibile (ad esempio, cesio o litio), e un anodo, mantenuto a potenziale positivo. La luce che colpisce il catodo trasmette agli elettroni in esso contenuti energia sufficiente per fuoriuscirne; una volta liberati, gli elettroni vengono attratti dall’anodo, dando luogo a una corrente di intensità proporzionale a quella della luce irraggiata. Nel bulbo di vetro del fototubo può essere prodotto un vuoto molto spinto o, in alternativa, può essere presente un gas inerte a bassa pressione.

La variante nota come fototubo moltiplicatore, o fotomoltiplicatore, contiene una serie di elementi metallici conformati e distribuiti in modo tale da provocare emissioni secondarie che amplificano la corrente. Un fotomoltiplicatore è sensibile a radiazioni luminose di intensità anche molto bassa, perciò è uno strumento di rilevazione essenziale per chi opera nel campo della ricerca nucleare.

Le fotocellule, o cellule fotoelettriche, sono impiegate per l’innesco di sistemi antifurto, per il controllo dei semafori e delle porte automatiche. La parte essenziale di questi sistemi è costituita da un fototubo e da un fascio di luce (talvolta infrarossa, pertanto invisibile ai nostri occhi) prodotta da un’apposita sorgente. La luce colpisce il fototubo, collocato a distanza opportuna; l’eventuale interruzione del fascio di luce da parte di un corpo estraneo arresta il flusso di cariche elettriche nel fototubo attivando le funzioni di opportuni dispositivi, ad esempio causando la chiusura di un relè o l’attivazione di un allarme.

Diversi tipi di fototubo sono usati nelle registrazioni musicali, nella televisione, nei contatori a scintillazione (vedi Rivelatore di particelle) e in alcuni modelli di esposimetro (vedi Fotografia). Oggi i rivelatori ottici di questo tipo sono spesso sostituiti da dispositivi a stato solido, molto più piccoli, robusti e duraturi, basati sulla sensibilità alla luce di particolari materiali semiconduttori.