К оформлению результатов. При подготовке к лабораторной работе необходимо изучить и законспектировать

При подготовке к лабораторной работе необходимо изучить и законспектировать следующие библиографические источники:

- для неинженерных специальностей С. 529 /1/, С. 378-383 /2/;

- для инженерных специальностей С. 37 /3/, С. 431-494 /4/.

Задание 1 Получение вольтамперной характеристики I_ф=f(U) при Ф = const

3.1 Собрать электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке 1.

3.2 После проверки схемы преподавателем включить источник питания и установить с помощью потенциометра напряжение U=0.

3.3 Поместить фотоэлемент на расстоянии r₁=25 см от лампы.

3.4 Записать показания микроамперметра, изменяя с помощью потенциометра напряжение от 0 до 100 В с интервалом в 5 В.

3.5 Поместить фотоэлемент на расстоянии r₂ = 15 см от лампы и также, как в пункте 3.4, записать показания микроамперметра, изменяя напряжение с помощью потенциометра.

3.6 Данные занести в таблицу 1.

Таблица 1 Экспериментальные данные для построения

вольтамперных характеристик

№ опытов	Обозначения физических величин
r1, м	Iф,мк А	U, В	r2, м	Iф, мкА	U, В
…

3.7 Построить две вольтамперные характеристики, выражающие зависимость I_ф= f(U), на одной координатной плоскости.

Задание 2 Получение световой характеристики I_ф=f(Ф)

3.1 Установить с помощью потенциометра R напряжение U =100В.

3.2 Поместить фотоэлемент на расстоянии r = 15 см от лампы и включить лампу, измерить величину фототока I_фс помощью микроамперметра.

3.3 Удаляя фотоэлемент от источника света через каждые 5 см, измерить силу тока и записать значения I_фи r в таблицу 2.

Таблица 2 Экспериментальные и расчетные данные для построения световой характеристики I_ф=f(Ф)

№ опыта	Обозначения физических величин
Фо, лм	S, м2	r,м	r2, м2	Iф ,мкА	Ф,лм	,мкА/лм
…

3.4 Результаты показать преподавателю, а потом отключить питание.

3.5 Рассчитать для всех расстояний r соответствующие значения светового потока, попавшего на катод фотоэлемента:

(5)

где Ф_о – полный световой поток, лм;

S – площадь входного отверстия в защитном кожухе фотоэлемента (S = 2,25 · 10^{-4 м2}).

3.6 Построить график световой характеристики I_ф= f(Ф).

3.7 Определить интегральную чувствительность фотоэлемента , как угловой коэффициент световой характеристики.

3.8 Расчет погрешности DК произвести по инструментальным погрешностям DI, Dr, Dp.

Максимальную относительную погрешность можно найти по формуле:

, (6)

где а – сторона квадратного входного отверстия защитного кожуха фотоэлемента , Dp = 0,005, DI находится по классу точности микроамперметра g :

.

3.9 Из формулы (6) найти абсолютную погрешность DК:

.

3.10 Результат записать в виде .

4 Контрольные вопросы

4.1 Какова физическая природа света?

4.2 Как действует свет на элементарные частицы, например, на свободный электрон, на орбитальный электрон в атоме?

4.3 Что называется внешним фотоэффектом, внутренним фотоэффектом?

4.4 Как сформулировать законы внешнего фотоэффекта?

4.5 О чем говорит уравнение Эйнштейна для фотоэффекта?

4.6 Как объясняются с точки зрения квантовой теории 1, 2, 3 законы фотоэффекта?

4.7 Что такое задерживающее напряжение и как оно определяется?

4.8 Каково устройство вакуумного фотоэлемента?

4.9 Что выражает вольтамперная и световая характеристики?

4.10 Что называется интегральной чувствительностью фотоэлемента и как она определяется?

4.11 Что собой представляет спектральная чувствительность фотоэлемента?

4.12 Каково назначение фотоэлемента, области его применения?