Типы фотоэлементов

Широкое применение в технике четыре вида фотоэлемента.

а) Фотоэлементы с внешним фотоэффектом.

1. Вакуумные фотоэлементы, практически не обладающие инерционностью.

2. Газонаполненные фотоэлементы, обладающие большей, по сравнению с вакуумным, чувствительностью, но и большей инерционностью, т.е. изменения фототока запаздывают по времени относительно изменения светового потока.

б) Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом.

1. Фотосопротивления.

2. Вентильные фотоэлементы.

Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом обладает значительно большей инерционностью по сравнению с фотоэлементами основанными на внешнем фотоэффекте.

Порядок выполнения работы

В работе применяется селеновый фотоэлемент.

Устанавливают фотоэлемент и электролампу с известной силой света так, чтобы их центры были на одной горизонтали. Устанавливают фотоэлемент на указанном в работе расстоянии от электролампы и подсоединяют гальванометр к фотоэлементу. Включают лампу в сеть и устанавливают указанное в работе напряжение.

При освещении фотоэлемента гальванометр покажет наличие фототока. Записывают в таблицу расстояние R от фотоэлемента до электролампы и силу фототока i. Повторяют измерения измеряя расстояние через равные интервалы.

Пройдя весь указанный в работе интервал расстояний, выключают электролампу и отключают гальванометр от фотоэлемента.

Протокол лабораторной работы №28

Результаты измерений записывают в таблицу. Таблица результатов по определению чувствительности

фотоэлемента типа Фоточувствительная поверхность S=

Сила света лампы J =

№ п/п	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
R
i
E
Ф

Обрабатывают результаты измерений.

Зная силу света J лампы при данном напряжении и расстояние от лампы до фотоэлемента, находят освещенность фотоэлемента по закону освещенности

Е = . Зная освещенность и светочувствительность площадь фотоэлемента, (она указана в работе), находят световой поток, падающий на фотоэлемент

Ф = ЕS

Зная световой поток Ф и силу фототока i, строят график зависимости i от Ф. Из графика находят чувствительность фотоэлемента к = .

Вопросы для самопроверки к работе №28

Список рекомендуемой литературы

1. Дмитриева В.Ф., Прокофьев В.Л. Основы физики. – М.: Высшая школа, 2009.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2010.

Материально–техническое обеспечение

1. Установка для лабораторной работы по оптике «Определение чувствительности фотоэлемента».

2. Программа для моделирования лабораторной работы на компьютере.

Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра

Лабораторная работа №26

«Градуирование спектроскопа и определение постоянной Планка»

1. Краткая теория

Спектры излучения

Световое излучение всех естественных источников света имеют более или менее сложный состав. Сложность состава так называемого белого света, даваемого солнцем или раскаленными твердыми и жидкими телами, легко обнаружить с помощью опыта Ньютона. Через узкую равномерно освещенную щель 0 /рис.1/ пропускают пучок лучей белого света и направляют их на прозрачную призму.

На рисунке щель расположена горизонтально, перпендикулярно плоскости чертежа. Грани призмы также перпендикулярны чертежу. Если пучок лучей после выхода из призмы падает на белый экран B, то на экране появляется вертикальная цветная полоска. На рис. 1 показаны только крайние ограничивающие пучки: красный и фиолетовый. Любое, параллельное щели, сечение этой полосы окрашено в один определенный цвет. Но различные, параллельные друг другу, сечения окрашены в различные цвета, постепенно переходящие друг в друга. Полученная цветная полоса называется с п е к т р о м исследуемого источника света.

С помощью специальных опытов было обнаружено, что в состав излучения большинства источников, помимо видимых лучей, входит большое количество лучей не воспринимаемых нашим глазом. Лучи, имеющие длину волны большую, чем красные лучи, преломляются меньше красных лучей и лежат за красным концом спектра, их называют и н ф р а к р а с н ы м и и обнаруживают по тепловому действию. Лучи имеющие длину волны меньшую, чем фиолетовые, преломляются больше фиолетовых лучей и лежат за фиолетовой частью спектра, их называют у л ь т р а ф и о л е т о в ы м и и обнаруживают по химическому действию.

Совокупность лучей, испускаемых данным источником, называется с п е к т р о м и з л у ч е н и я источника. Спектры раскаленных твердых или жидких тел являются н е п р е р ы в н ы м и или сплошными. Спектры светящихся газов состоят из отдельных цветных линий или групп цветных линий, также спектры называются л и н е й ч а т ы м и. Спектры светящихся газов зависят от химической природы газа. Каждый газ или пар дает свой, характерный только для него спектр. Поэтому спектр светящегося газа дает возможность делать заключение об его химическом составе.Метод исследования, позволяющий по спектру излучения судить о химической природе тела, называется с п е к т р а л ь н ы м а н а л и з о м.