Принцип роботи приборів нічного бачення
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Друзі, всі ви напевно чули про прилад нічного бачення (далі – ПНБ), який дозволяє солдату вести бій в непроглядній темряві. ПНБ давно став незамінним помічником спец. підрозділів з усього світу, так як він наділяє бійців вагомою перевагою в нічних операціях. Зараз ПНБ активно засовується нашими українськими воїнами, які захищають нашу Батьківщину від російської навали. У нашій сьогоднішній статті ми розкажемо про те як працює прибор нічого бачення з наукової точки зору та які фізичні закони лежать с основі його роботи.
Але перш за це хочемо зазначити, що купити прибор нічного бачення, а також і супутні аксесуари можна перейшовши за посиланням.
У чому ж полягає секрет приладів нічного бачення?
Почнемо з того, що прилад нічного бачення не буде працювати в непроглядній темряві, так як йому потрібне світло, нехай і таке тьмяне, що людському оку його не розрізнити.
Покладемо з самого початку, що основою всього є світло, а елементарна частинка світла, як багато хто пам’ятає з фізики – це фотон. Робота ПНБ полягає в посиленні поступаючого світла в десятки тисяч разів, наслідком чого і буде видима нам картинка.
Але як посилити фотони? Або як збільшити їх кількість? Відповіддю тут буде є, як і зазвичай, наша улюблена фізика!
Розмножити фотони можливо, але набагато легше проводити операцію посилення з таким явищем, як електричний струм! Значить стоїть наступне завдання – перетворити частку світла в електрон і на цей випадок у фізиці є таке явище, як фотоефект, відкрите ще в кінці 19 століття!
Фотоефект – це вибивання електронів з поверхні речовини під дією падаючого світла, тобто фотонів. Тобто тепер процес для нас виглядає наступним чином: фотони світла, що падають на спеціальну пластину з активним покриттям в ПНБ, вибивають з її поверхні електрони.
Далі ці електрони, назвемо їх первинними, падають на спеціальну мікроканальну пластину, внаслідок чого відбувається явище, іменоване вторинною емісією, яке полягає в випусканні електронів з поверхні активної речовини під дією первинних електронів.
Таким чином, кількість електронів збільшується в десятки тисяч разів!
Отже, тепер ми маємо потік величезної кількості електронів у вакуумі, але як же перетворити його назад в світло, помітне оком людини?
Виявляється, принцип перетворення потоку електронів в світло точно такий, як у кінескопів старих телевізорів. На скляний диск нанесено люмінесцентне покриття. Електрон, що потрапив на це покриття, викликає світіння і чим більший потік електронів потрапляє на покриття, тим яскравіше світиться точка! Зазначимо що за точно таким же принципом працюють і приціли нічного бачення, такі до речі можна придбати на сайті https://grand-pulsar.com.ua/pricely-nochnogo-videniya.
Отже, ми розглянули загальну модель роботи приладу нічного бачення. Підкреслю ще раз: без будь-якого джерела світла, а значить без фотонів, прилад нічного бачення працювати не буде!
Однак зараз існують і ПНБ з спеціальним джерелом інфрачервоного випромінювання, не помітного людським оком, за допомогою якого робота ПНБ можлива і в повній темряві. Це якби штучне підсвічування предметів!