- •Уральский государственный экономический университет
- •Учебное пособие для самостоятельной работы по физике
- •2009 Г.
- •Введение
- •Элементы электрической цепи
- •Краткая теория
- •Общие указания к сборке электрических схем
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Измерение удельного сопротивления металлического проводника
- •Основные законы постоянного тока
- •Описание используемого метода измерения удельного сопротивления
- •Механическая конструкция прибора
- •Ход выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Описание установки
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение работы полупроводникового диода
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение релаксационных колебаний в схеме с газоразрядной лампой
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Исследование свойств фотосопротивления
- •Основы теории фотоэффекта
- •Iн1 и Iн2 – токи насыщения; Uз – запирающий потенциал
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Оглавление
Порядок выполнения работы
1. Для экспериментального изучения законов внутреннего фотоэффекта собрать цепь по схеме, представленной на рис. 8.5.
V
Рис. 8.5. Схема электрической цепи фотоэлемента
2. Составить таблицу для записи результатов измерений (табл. 8.1).
Таблица 8.1
Результаты измерений
Вольтамперная характеристика |
Световая характеристика |
Фоточувствительность
| ||||
l = , Ф = const |
= , I = , = 60В |
=const | ||||
,В |
I, мкА |
, м |
Ф, лм |
I, мкА |
, |
, |
|
|
|
|
|
|
|
Здесь S – площадь фоточувствительной поверхности; I – сила света лампы; – расстояние от источника света (лампы) до фоторезистора;Ф – световой поток. Значениz S и I указаны на экспериментальной установке.
3. Снять вольтамперную характеристику фоторезистора. При этом необходимо, чтобы напряжение на лампе и расстояние от лампы до фоторезистора были постоянными, вследствие чего будет постоянным и световой поток. Изменяя напряжение в цепи U с помощью потенциометра, измерить значения силы фототока I для семи последовательных значений напряжения. Результаты измерений занести в таблицу.
4. Cнять световую характеристику. Для этого установить напряжение в цепи 60 В. Изменяя расстояние между источником и фоторезистором от 26 до 8 см, измерить фототок через каждые 2 см.
5. Рассчитать значения светового потока Ф, соответствующие различным значениям расстояния от источника света до фоточувствительной поверхности l, исходя из следующего: фотометрия дает связь между силой света источника Y и световым потоком Ф.
, (8.7)
где – телесный угол, в котором распространяется поток. Телесный угол определяется соотношением
, (8.8)
где S – площадь освещаемой поверхности.
Таким образом,
. (8.9)
6. По формуле
=
вычислить фоточувствительность для всех соответствующих друг другу значений I и , полученных при снятии световой характеристики. Результаты занести в табл. 8.1.
7. Построить вольтамперную, световую характеристики и зависимость фоточувствительности от светового потока согласно данным табл. 8.1
8. Вычислить погрешность определения фоточувствительности с учетом косвенного характера измерения этой величины.
Контрольные вопросы
1. В чем состоит сущность внешнего и внутреннего фотоэффекта?
2. Объяснить законы внешнего фотоэффекта с помощью уравнения Эйнштейна.
3. Каковы особенности внутреннего фотоэффекта?
4. Что такое фотон? Как определяется его масса, импульс, энергия?
5. Какой закон фотоэффекта может быть объяснен на основе волновых представлений о свете?
6. От чего зависит работа выхода электрона из металла?
7. Каково применение фотоэффекта?
Литература
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Изд. центр «Академия», 2007. § 202 – 204.
2. Грабовский Р.И. Курс физики. СПб.: Изд–во «Лань», 2006. § 68 – 69.
Оглавление
Введение………………………………………………………. 3
Работа № 1. Элементы электрической цепи………………… 4
Работа № 2. Определение удельного сопротивления
металлического проводника………………………………… 11
Работа № 3. Определение удельного заряда электрона
методом магнетрона………………………………………….. 20
Работа № 4. Исследование термоэлектрического эффекта…. 26
Работа № 5. Изучение работы полупроводникового диода… 31
Работа № 6. Изучение релаксационных колебаний в схеме
с газоразрядной лампой………………………………………. 37
Работа № 7. Определение длины световой волны при
помощи дифракционной решетки……………………………. 43
Работа № 8. Исследование свойств фотосопротивления……. 50