Визначення чутливості фотоелемента. Зняття…

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття вольт-амперної характеристики газонаповненого фотоелемента (Лаб).

Мета: Ознайомитись з будовою і принципом дії фотоелементів, дослідно-розрахунковим шляхом визначити чутливість фотоелементу.

Студент повинен знати та вміти: явище фотоефекту, поняття про фотоелементи, основи теорії похибок, вміти оцінювати похибки прямих та непрямих вимірювань.

Прилади та обладнання: селеновий фотоелемент з ковпачком і діафрагмою, G — дзеркальний гальванометр, L — освітлювач з лампочкою розжарювання, V — вольтметр, R — потенціометр, S — джерело струму.

Короткі теоретичні відомості.

Кванти світла при взаємодії їх з деякими речовинами можуть вирвати з атомів цих речовин електрони, які стануть таким чином вільними. Ці електрони отримали назву фотоелектронів, а саме явище — фотоелектричного ефекту.

Основне рівняння фотоефекту являє собою закон збереження енергії. Це рівняння встановлює зв’язок між енергією кванта світла (Визначення чутливості фотоелемента. Зняття..., що спричиняє фотоефект, роботою, що витрачається на вихід електрона з металу (А) і кінетичною енергією вилітаючого електрона Визначення чутливості фотоелемента. Зняття....

Рівняння має вигляд:

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... (1)

Прилади, будова яких заснована на явищі фотоефекту, називаються фотоелементами. Розрізняють фотоелементи з зовнішнім фотоефектом (вакуумні або газонаповнені) і фотоелементи, засновані на фотоефекті в запираючому шарі. В даній роботі використовують селеновий фотоелемент із запираючим шаром і газонаповнений фотоелемент.

Селеновий фотоелемент складається із залізної пластинки М, вкритої шаром селену А, на який нанесений зверху напівпрозорий шар золота або іншого металу. На границі між селеном і золотим шаром утворюється запираючий шар В. Якщо освітлювати селен, то гальванометр покаже наявність струму І в колі. Електрони можуть переходити лише в одному напрямку від селена до золота; зворотній перехід для них закритий. В такому фотоелементі лучиста енергія падаючого світла безпосередньо буде переходити в енергію електричного струму.

Чутливістю фотоелементу Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... називається відношення величини струму Визначення чутливості фотоелемента. Зняття..., що дає фотоелемент, до величини падаючого на нього світлового потока Ф:

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... (2)

Чутливість виражають Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... . Перетворимо формулу (2), замінивши Ф = ES, а Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...:

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... (3)

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...— освітленість поверхні фотоелементу при нормальному падінні світла

на поверхню.

І — сила світла лампочки розжарювання.

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...— відстань між джерелом світла і фотоелементом.

S — площа світлочутливого шару фотоелементу, на яку падає світловий потік,

рівна площі діафрагми фотоелементу.

Якщо d — діаметр діафрагми, то:

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... (4)

Підставивши (4) в (3), отримаємо остаточну формулу для визначення чутливості фотоелементу:

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... (5)

Послідовність виконання роботи

Зібрати схему згідно з рис.1,

де ВА — оптична лава; Ф — селеновий фотоелемент; G — дзеркальний гальванометр;

L — освітлювач; V — вольтметр; R — потенціометр; S — джерело струму.

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...Рис. 1

2. Не вмикаючи лампочки, визначити нульову точку гальванометра Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... (при відкритому фотоелементі), попередньо встановивши ціну поділки шкали гальванометра.

3. Встановити напругу на лампочці 127 В, і підтримувати її весь час реостатом R (сила світла лампочки при напрузі 127 В дорівнює 10 кд.).

4. Фотоелемент і джерело світла встановлюють один від одного на такій відстані, щоб гальванометр давав відхилення більш ніж на половину шкали.

5. Відкривши ковпачок фотоелементу визначають по гальванометру величину фотоструму і та відстань Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... від фотоелемента до лампочки. Сила фотоструму, створювана світлом самої лампи:

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

6. Виміряти діаметр D діафрагми фотоелементу.

7. Дослід повторити три рази, змінюючи потроху Визначення чутливості фотоелемента. Зняття....

8. Підставляючи в формулу (5) значення Визначення чутливості фотоелемента. Зняття..., Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... з трьох дослідів, визначають три значення для Визначення чутливості фотоелемента. Зняття....

9. Результати вимірювань занести до таблиці.

Досліду

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

1

2

3

Ср.

ІІ. Зняття вольт-амперної характеристики газонаповненого

Фотоелемента.

Дія фотоелементів з зовнішнім фотоефектом заснована на втраті від’ємного заряду катодом фотоелемента при освітленості його поверхні. На рис. 2 В — газонаповнений фотоелемент, який являє собою скляний сферичний балон, наповнений інертним газом при тиску 1-0,005 мм. рт. ст. К — фотокатод,

А — анод фотоелемента.

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Рис. 2

Якщо на фотокатод подіяти світлом з довжинами хвиль, які здатні вирвати електрони, то в колі піде струм, величина якого залежить від освітленості фотокатода світлом та від спектрального складу джерела світла. Найбільша довжина хвилі Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... або відповідна їй найменша частота Визначення чутливості фотоелемента. Зняття..., при якій починається фотоефект, називається порогом фотоефекта, або червоною границею.

Для порога фотоефекту

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття..., бо Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... .

Для більшості речовин поріг фотоефекту лежить в ультрафіолетовій частині спектра, і тільки у лужних металів Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... спостерігається помітний фотоефект при видимому світлі, тому частіше за все їх використовують для виготовлення фотокатоду.

Електрони, вирвані світлом з катода К, летять на анод А, прискорені електричним полем, прикладеним між катодом і анодам. Фотострум, що тече в колі фотоелемента, вимірюється гальванометром q.

Залежність сили фотоструму і в фотоелементі від величини прикладеної до нього напруги (при незмінній освітленості фотокатода) називається вольт-амперною характеристикою фотоелемента.

Послідовність виконання роботи.

1. Зібрати схему включення газонаповненого фотоелемента (рис.2).

2. Газонаповнений фотоелемент розташовують на оптичній лаві.

3. Лампочку освітлювача в 20-50 кд ставлять на відстані Визначення чутливості фотоелемента. Зняття... =30; 40; 50 см від фотоелемента і для кожного положення лампочки вимірюють: силу фотоструму і в гальванометрі через кожні 10 В, починаючи від нуля до повного виключення потенциометру Р, затим зменшують напругу через кожні 10 В до нуля.

4. Результати вимірів представляють у вигляді трьох графіків Визначення чутливості фотоелемента. Зняття....

Значення фотоструму (по осі у) беруть середніми із значень, отриманих при збільшенні і зменшенні напруги. По осі х відкладають значення напруги Визначення чутливості фотоелемента. Зняття....

5. Результати вимірів занести до таблиці.

N/n

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

При збільшенні

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

При зменшенні

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

При Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

При Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Визначення чутливості фотоелемента. Зняття...

Середнє

1

0

0

2

10

10

3

20

20

4

30

30

5

40

40

6

Контрольні запитання

1. В чому полягає явище фотоефекту?

2. Що називається зовнішнім фотоефектом? Внутрішнім?

3. Закони фотоефекту.

4. Формула Ейнштейна для фотоефекта.

5. Червона границя фотоефекту.

6. Будова і принцип дії вакуумного фотоелемента.

7. Будова і принцип дії напівпровідникового фотоелемента.

8. Застосування фотоелементів.

Реферати

  • переработка животных виды
  • переработка животных виды
  • технологическая схема производства алкогольных напитков ариант
  • вино органолептичний аналіз
  • определение общей (титруемой) кислотности
  • классификация основных процессов пищевых производств.
Tagged with: , , , , ,
Posted in Фізика

Перелік предметів:
  1. Інформаційні технологіі в галузі
  2. Інформаційні технологіі в системах якості стандартизаціісертифікаціі
  3. Історія української культури
  4. Бухоблік у ресторанному господарстві
  5. Діловодство
  6. Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами
  7. Науково-практичні основи технологіі молока і молочних продуктів
  8. Науково-практичні основи технологіі м’яса і м’ясних продуктів
  9. Організація обслуговування у підприємствах ресторанного господарства
  10. Основи наукових досліджень та технічноі творчості
  11. Основи охорони праці
  12. Основи підприємницькоі діяльності та агробізнесу
  13. Політологія
  14. Технологічне обладнання для молочноі промисловості
  15. Технологічне обладнання для м’ясноі промисловості
  16. Технологічний семінар
  17. Технологія зберігання консервування та переробки молока
  18. Технологія зберігання консервування та переробки м’яса
  19. Технологія продукціі підприємств ресторанного господарства
  20. Технохімічний контроль
  21. Технохімічний контроль
  22. Управління якістю продукціі ресторанного господарства
  23. Вища математика 3к.1с
  24. Вступ до фаху 4к.2с.
  25. Загальні технології харчових виробництв
  26. Загальна технологія харчових виробництв 4к.2с.
  27. Мікробіологія молока і молочних продуктів 3к.1с
  28. Математичні моделі в розрахунках на еом
  29. Методи контролю харчових виробництв
  30. Основи фізіології та гігієни харчування 3к.1с
  31. Отримання доброякісного молока 3к.1с
  32. Прикладна механіка
  33. Прикладна механіка 4к.2с.
  34. Теоретичні основи технології харчових виробництв
  35. Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса
  36. Фізика
  37. Харчові та дієтичні добавки
  38. Фізичне виховання 3к.1с

На русском

  1. Методы контроля пищевых производств
  2. Общая технология пищевых производств
  3. Теоретические основы технологий пищевых производств
  4. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
LiveInternet

Интернет реклама УБС