Снятие световой характеристики фотоэлемента

Световой характеристикой фотоэлемента называют зависимость фототока насыщения Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru от освещенности E фотокатода: Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru , при Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru .

1. Расположить фотоэлемент на минимальном расстоянии Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru от источника света, замерить его и записать в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

U = , В
r, см E iН, мкА tg a g
Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru        
Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru        
Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru        
…..        
Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru        

2. На фотоэлемент подать напряжение в области тока насыщения и измерить величину фототока. Область тока насыщения определить по вольт-амперной характеристике.

3. Не меняя величины напряжения ( Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru ), увеличить расстояние r на 5 см и снова измерить фототок.

4. Продолжать увеличивать расстояниеr на 5 см, всякий раз записывая величину фототока, до тех пор пока ток не будет равен нулю или минимальным.

5. Для каждого расстояния r рассчитать относительную освещенность, т.е. освещенность при данном расстоянии относительно той, которая принята за единицу. Если освещенность при максимальном расстоянии Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru принять равной 1, то освещенность при любом другом расстоянии r, меньшем максимального, будет

Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru .

Это следует из выражения (2.8). Если принять освещённость при Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru , то, следовательно, Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru , так как Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru .

После окончания измерений необходимо отключить установку.

Обработка результатов

1. По данным таблицы 3.1 на одном графике построить вольт-амперные характеристики, т.е. зависимость Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru , вакуумного фотоэлемента для различных освещённостей.

2. По данным таблицы 3.2 построить световую характеристику, т.е. зависимость Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru .

3. Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru Определить интегральную чувствительность фотоэлемента γ, используя световую характеристику, поскольку эта зависимость при малых освещенностях носит почти линейный характер. Для этого по графику зависимости Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru определить угловой коэффициент Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru (см. рис. 2.4) и рассчитать g по формуле Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru . S – площадь фотокатода, для фотоэлемента CЦB Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru Снятие световой характеристики фотоэлемента - student2.ru .

Контрольные вопросы

1. В чем заключается явление внешнего фотоэффекта?

2. Напишите уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта и разъясните его смысл.

3. С помощью уравнения Эйнштейна объясните I и II законы фотоэффекта.

4. Чем объясняется наличие красной границы фотоэффекта?

5. Опишите устройство и принцип действия вакуумного фотоэлемента.

6. Почему фотоэлектрические измерения чувствительны к природе и состоянию поверхности фотокатода?

7. Что называется чувствительностью фотоэлемента? В чем она измеряется?

8. Как определялась чувствительность фотоэлемента?

9. Расскажите о порядке опыта при снятии вольт-амперной характеристики.

10. Объясните вольт-амперные характеристики, соответствующие двум различным освещённостям катода при неизменной частоте света.

11. Опишите порядок опыта при снятии световой характеристики.

12. Как объяснить наблюдаемую на опыте зависимость силы фототока насыщения от освещенности фотоэлемента?

13. Дайте определение основных фотометрических понятий: световой поток, освещенность, сила света. В каких единицах они измеряются?

Лабораторная работа № 1

Наши рекомендации