title: Fotorivelatore
text: # Fotorivelatore
  
  Un fotorivelatore è un dispositivo in grado di rivelare la radiazione elettromagnetica, fornendo in uscita un segnale avente un'intensità di corrente o una differenza di potenziale proporzionale all'intensità della radiazione rilevata.
  
  ## Tipologie e utilizzo
  
  Esistono tipi diversi di fotorivelatore, realizzati in base a diversi effetti di interazione tra la radiazione e la materia. In particolare possono differire per la porzione di spettro elettromagnetico che sono in grado di rilevare, e per l'intensità luminosa minima che riescono a misurare (alcuni sono in grado di rilevare i singoli fotoni).
  
  Questi dispositivi sono indicati anche con il termine fotocellula.
  
  Le applicazioni di questi dispositivi sono molteplici. Vanno dai dispositivi d'allarme agli automatismi per cancelli o porte, inoltre i cronometri di molte discipline sportive sono collegati a fotocellule. Le cellule fotoelettriche possono comandare l'accensione di lampade a seconda della luminosità presente, negli anni 60 alcuni costruttori di televisori tra i quali CGE, impiegavano una fotocellula per adeguare la luminosità dell'immagine in bianco e nero, alla luminosità dell'ambiente.
  
  Inoltre sono utilizzati in ogni campo in cui sia necessario misurare l'intensità luminosa, ad esempio nella spettroscopia o nella fotometria, e nella fotografia.
  
  ## Tipi di fotorivelatori
  
  Fotorivelatori basati sull'effetto fotoelettrico o effetto fotovoltaico:
  
  * basati su semiconduttore:
     * fotoresistenza: basato sulle cariche fotogenerate (cioè sugli elettroni eccitati dalla luce incidente dalla banda di valenza alla banda di conduzione) in un semiconduttore
     * fotodiodo: basato sulle cariche fotogenerate in una giunzione p-n
     * cella fotovoltaica: simile ad un fotodiodo, ma non deve essere polarizzata per funzionare
     * fototransistor: simile ad un fotodiodo, ma con amplificazione del segnale
     * Charge Coupled Device (CCD), Charge Injection Device (CID) e CMOS: circuiti integrati basati su cariche fotogenerate in un semiconduttore; permette di ricostruire l'immagine
  * basati su tubi a vuoto:
     * fototubo: la luce provoca l'emissione di elettroni da un catodo in un tubo a vuoto
     * fotomoltiplicatore: simile ad un fototubo, ma con un'amplificazione degli elettroni emessi (dinodo)
  
  Fotorivelatori basati su effetti termici:
  
  * bolometro: misura dell'aumento di temperatura dovuto alla luce tramite una termoresistenza
  * cella di Golay: misura l'intensità di luce dall'aumento della pressione di un gas dovuto al riscaldamento per irraggiamento
  * rivelatore piroelettrico: sfrutta la piroelettricità
  
  ## Caratteristiche dei fotorivelatori
  
  Indipendentemente dal principio di funzionamento, tutti i fotorivelatori sono caratterizzati da alcune quantità:
  
  * l'intervallo di lunghezze d'onda in cui il rivelatore funziona
  * la responsività, cioè il rapporto tra la fotocorrente e la potenza ottica incidente; nei rivelatori basati sull'effetto fotoelettrico si considera anche l'efficienza quantica, cioè il numero di cariche generate per fotone incidente
  * il rapporto segnale/rumore e l'intensità minima rivelabile
  * la velocità di risposta
  