Порядок выполнения работы. 1. Для снятия вольтамперной характеристики фотоэлемента I = f (U)при

1. Для снятия вольтамперной характеристики фотоэлемента I = f (U)при

Ф = сonst включить электрическую цепь. Установить эталонную лампу на оптической скамье на расстоянии l от фотоэлемента (этим задают постоянный световой поток Ф, падающий на фотоэлемент). Изменяя потенциометром RP1 напряжение от 0 до U_max с шагом, указанным преподавателем, измерить фототок I, соответствующий каждому значению анодного напряжения U. Снять вольтамперную характеристику при двух значениях светового потока Ф. Измеренные значения записать в левую часть таблицы измерений и результатов расчетов.

2. Для снятия световой характеристики I = f (Ф)при U = сonst установить потен-

циометром RP1 заданное преподавателем анодное напряжение U. Установить фотоэлемент на такое минимальное расстояние l от лампы–осветителя, чтобы фототок был максимален. Изменяя расстояние l от минимального l_min до максимального l_max с шагом 5 см, измерить фототок для каждого положения лампы-осветителя. Измеренные значения записать в правую часть таблицы измерений и результатов расчетов.

3. В дополнении дается площадь S фотокатода и сила света J эталонной лампы. Для

каждого значения l величина светового потока Ф рассчитывается по формуле .

4. Построить графики вольтамперных характеристик фотоэлемента I= f (U)при

двух значениях светового потока Ф₁, Ф₂в одной системе координат.

5. По графикам I = f (U) найти световые чувствительности исследуемого фотоэле-

мента по формуле при U = сonst.

6. Построить график световой характеристики фотоэлемента I = f (Ф) при U =

= сonst.

Таблица измерений и результатов расчетов

Вольтамперная характеристика Световая характеристика

№ п/п

U

l1

I

Sф

l2

I

Sф

J

l

I

Ф

S

U

Ед. изм.

В

м

10-6 А

м

10-6 А

кд

м

10-6 А

лм

м2

В

:

:

Контрольные вопросы

1. В чем заключается явление фотоэффекта?

2. Виды фотоэффекта.

3. Сформулируйте экспериментальные законы внешнего фотоэффекта.

4. Что такое потенциальный барьер вблизи поверхности металла, работа выхода электронов из металла?

5. Запишите уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта и объясните с его помощью экспериментальные законы фотоэффекта.

6. Устройство вакуумного фотоэлемента и принцип его работы.

7. Устройство газонаполненного фотоэлемента и принцип его работы.

8. Объясните вольтамперную и световую характеристики вакуумного фотоэлемента.

9. Область применения фотоэлементов.

10. В чем недостатки и преимущество фотоэлементов на основе внешнего фотоэффекта по сравнению с фотоэлементами на внутреннем фотоэффекте?

Литература

1. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высш. шк., 1994. Часть 5, гл. 26, § 1202-204.

2. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука, 1977. Том 3, часть 1, гл. II, § 9.

3. Грабовский Р. И. Курс физики. С-Пб.: Лань. 2002. Часть П, гл. VIII, § 68.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4-11