Выполнение работы
1. Ознакомиться с имеющимися на лабораторном столе приборами.
2. Снять вольт-амперную характеристику вакуумного фотоэлемента (СЦВ-4):
2.1. Поместив фотоэлемент СЦВ-4 на оптическую скамью, собрать электрическую цепь по рис.9.4.
2.2. Подать напряжение сети на выпрямитель и источник света.
Рис. 9.4
Изменяя напряжение U, подаваемое на фотоэлемент, от 0 до 120-150 В, снять зависимость (7-10 точек) силы фототока Iф от напряжения для двух расстояний r1 и r2 фотоэлемента от источника света. Результаты измерений занести в табл. 1.
П р и м е ч а н и е. Расстояния r1 и r2 необходимо подбирать такими, чтобы шкала миллиамперметра использовалась как можно полнее. Фототок можно измерять в относительных единицах (в делениях шкалы прибора).
Таблица 1
|
Номер |
U, В |
Iф, А | |
|
измерения |
|
r1 = |
r2 = |
|
1 . . 7 |
|
|
|
2.3. По измеренным данным построить графики Iф = f (U).
3. Снять люкс-амперную характеристику:
3.1.
При постоянном напряжении (U
= cоnst) снять
зависимость силы фототока Iф
от освещенности
Е
фотоэлемента. Так как освещенность
обратно пропорциональна квадрату
расстояния r
,
то изменять ее можно путем измененияr.
Результаты измерений занести в табл.
2.
П р и м е ч а н и е. U = сonst должно быть подобрано так, чтобы r можно было менять в широком пределе.
3.2. По данным табл. 2 построить график Iф = f (E) = f (1 / r2).
4. Снять характеристики фотосопротивления:
Таблица 2
|
Номер |
U, B = | ||
|
измере-ния |
r |
Iф, А |
E = 1/r2 |
|
1 . . . 7 |
|
|
|
4.1. Выключить выпрямитель. На место фотоэлемента подключить в цепь фотосопротивление, установив его на оптическую скамью. По аналогии с пп. 2,3 снять одну вольт-амперную и одну люкс-амперную кривые для фотосопротивления. Результаты занести в таблицы, аналогичные табл. 1 и 2.
4.2. По измеренным данным построить графики Iф= f (U), Iф =f (E).
Контрольные вопросы
1. Понятие о квантовых свойствах света. Энергия кванта света.
2. Явление внешнего фотоэффекта и его закономерности.
3. Внутренний фотоэффект и его объяснение на основе зонной теории строения вещества.
4. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта, его физический смысл.
5. “Красная граница” фотоэффекта.
6. Объяснение закономерностей фотоэффекта на основе квантовой природы света
7. Вольт-амперные и люкс-амперные характеристики вакуумного и газонаполненного фотоэлементов.
8. Зависимость тока насыщения фотоэлементов от освещенности.
9. Задерживающая разность потенциалов и ее связь с кинетической энергией электрона, вылетевшего из катода в результате фотоэффекта.
10. Зависимость проводимости фотосопротивления от освещенности.
11. Вольт-амперная и люкс-амперная характеристики фотосопротивления.
ПРИЛОЖЕНИЯ