42351

ИЗУЧЕНИЕ ВНУТРЕННЕГО ФОТОЭФФЕКТА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОТОСОПРОТИВЛЕНИЯ

Лабораторная работа

Физика

Цель работы: получение спектральной характеристики фотосопротивления для определения спектральной области его использования. Дело в том что проводимость фотосопротивления зависит от частоты длины волны поглощаемого им света так как поглощение фотонов различной энергии происходит по-разному. Спектральная характеристика фотосопротивления – это кривая зависимости отношения фототока I при данной частоте к максимальному фототоку во всем диапазоне чувствительности фотосопротивления.

Русский

2013-10-29

87 KB

2 чел.

Лабораторная работа 8.6.

ИЗУЧЕНИЕ ВНУТРЕННЕГО ФОТОЭФФЕКТА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОТОСОПРОТИВЛЕНИЯ.

Библиографический список

Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1985.

Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1988. Т. 3.

Цель работы: получение спектральной характеристики фотосопротивления для определения спектральной области его использования.

Приборы и принадлежности: монохроматор, осветитель, фотосопротивление, микроамперметр, оптическая скамья.

Описание метода и экспериментальной установки

Фотосопротивление может быть использовано в качестве преобразователя энергии света в электрическую в том случае, если частота падающего света больше или равна частоте красно границы фотоэффекта для вещества, из которого оно сделано.

Но и при  величина фототока зависит от частоты падающего света. Дело в том, что проводимость фотосопротивления зависит от частоты (длины волны) поглощаемого им света, так как поглощение фотонов различной энергии происходит по-разному. Фотоны ультрафиолетовой части спектра, несущие большую энергию, поглощаются в тонком поверхностном слое. Фотоны же инфракрасной части спектра проникают значительно глубже, но их энергия мала. Следовательно, они тоже не могут сильно увеличить проводимость. Зависимость  имеет вид кривой с максимумом. У различных фотосопротивлений различны области спектральной чувствительности и максимум чувствительности приходится на различные длины волн.

Спектральная характеристика фотосопротивления – это кривая зависимости отношения фототока I при данной частоте к максимальному фототоку  во всем диапазоне чувствительности фотосопротивления.

Для получения монохроматического излучения в настоящей работе используется монохроматор или набор светофильтров с известными длинами волн. Монохроматор – спектральный прибор для выделения из спектра сложного излучения узких спектральных участков. Монохроматор состоит из входного и выходного коллиматоров и диспергирующей системы (рис. 1), в качестве которой может быть использована призма или дифракционная решётка. Свет от осветителя 1 проходит узким пучком через щель входного коллиматора, расположенную в фокальной плоскости линзы 2, и попадает на диспергирующую призму, закрытую кожухом 3. Лучи света различной длины волны выходят из призмы параллельными пучками в различных направлениях. Эти пучки собираются линзой выходного коллиматора. Поворачивая призму с помощью установочного барабана, направляют на выходную щель свет с длиной волны, указанной на барабане 4. Против выходной щели 5 устанавливается исследуемое фотосопротивление 6. Фотосопротивление включено в цепь микроамперметра 7.

Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с работой установки.

 2. Включить в сеть питания фотосопротивление (220 В).

3. Записать в табл. 1 значение темнового тока  при затемненном фотосопротивлении.

4. Включить осветитель 1 (трансформатор, с которым соединен осветитель, включается в сеть).

5. Установить по барабану длину волны в области 5000 – 6000  и убедиться, что луч света попадает на фотосопротивление.

6. Произвести измерение силы тока во всей области чувствительности данного фотосопротивления.

7. Шаг по шкале барабана монохроматора не обязательно должен быть постоянным. Необходимо делать чаще измерения в окрестности максимума кривой спектральной чувствительности и на её хвостах при приближении фототока к нулю.

8. Построить график зависимости .

Таблица 1

Максимальный фототок  мкА,

темновой ток  мкА.

1

2

3

Деления барабана

,

I, мкА

9. По графику определить ширину запрещённой зоны полупроводника, из которого сделано исследуемое фотосопротивление.


Содержание

Лабораторная работа 8.1. Изучение теплового излучения методом неконтактной термометрии……………………………..3

Лабораторная работа 8.2. Изучение внутреннего
фотоэффекта
………………………………………………………10

Лабораторная работа 8.3. Изучение законов внешнего фотоэффекта и определение постоянной Планка………………15

Лабораторная работа 8.4. Экспериментальная проверка
закона теплового излучения Планка
…………………………….23

Лабораторная работа 8.5. Изучение внутреннего
фотоэффекта. Получение световой характеристики фотосопротивления
……………………………………………….30

Лабораторная работа 8.6. Изучение внутреннего
фотоэффекта. Определение спектральной характеристики фотосопротивления
……………………………………………….37

PAGE  40


Рис. 1. Общий вид установки

EMBED Equation.3  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43119. Кондуктор для сверления отверстия 10Н7 3.28 MB
  Частая смена объектов производства, связанная с нарастанием темпов технологического процесса, требует создание конструкций приспособлений, методов их расчёта и проектирования, обеспечивающих неуклонное сокращение сроков подготовки производства. Затраты на изготовление технологической оснастки составляют 15…20% от затрат на оборудования для технологического процесса обработки деталей машин или 10…24% от себестоимости машины. Станочные приспособления занимают наибольший удельный вес по стоимости и трудоёмкости изготовления в общем количестве различных типов технологической оснастки.
43120. Проектирование производственного здания «Завод по ремонту двигателей» 314.5 KB
  Проектирование начинается с задания. Задание на проектирование, которое определяется в основном технологическими процессами или назначением объекта, составляется с участием архитекторов, технологов и строителей-проектировщиков. В результате совместной разработки наряду с объемно-планировочной компоновкой, должны быть получены принципиальные решения конструктивной формы здания или сооружения. Эти принципиальные решения согласовываются с технологической и проектной организациями, после чего может быть начато проектирование.
43121. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ 375 KB
  Определяем общий коэффициент полезного действия КПД привода где коэффициенты полезного действия ременной передачи цилиндрической передачи редуктора муфты и опор подшипников. где предел контактной выносливости для углеродистых сталей твердостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой улучшением коэффициент долговечности при числе циклов нагружения больше базового что имеет место при длительной эксплуатации редуктора принимаем ; коэффициент безопасности; коэффициент учитывающий влияние...
43122. Разработка технологического процесса изготовления и сборки вала H40-ИНА 125.02.106 802 KB
  Графический материал объемом 4 листа формата А1 в том числе чертеж сборки заданного узла анализ точности изготовления операционные эскизы чертеж приспособления. Схема представлена на листе КП.106 Технологические схемы сборки приведены на листе 1.203 показаны на листе КП.
43123. Реконструкция четырехэтажного жилого дома серии 1-447 С-35 451 KB
  Характеристика объёмнопланировочного конструктивного и архитектурнохудожественного решения здания подлежащего реконструкции. Объемно планировочное решение здания и его соответствие нормативным требованиям Конструктивное решение здания и техническое состояние несущих и ограждение элементов Архитектурнохудожественное решение здания его соответствие требованиям предъявляемым к застройке Перечень и содержание мероприятий необходимых при проведении реконструкции здания Объемнопланировочное...
43124. Обработка числовых данных с использованием ППП 101 KB
  Исходные данные представлены в виде ряда чисел, связанных между собой последовательностью Х1-У1, Х2-У2 и т.д. Данные имеют уточнение в два знака после запятой. Все остальные данные, необходимые для выполнения поставленной задачи, рассчитываются в ходе выполнения контрольно - курсовой работы и определяются разработчиком. Так, все необходимые выходные данные будут округлены до целого значения. Промежуточные расчетные данные будем оставлять без изменений (по умолчанию уточнение до четвертого знака после запятой).
43125. Складання кошторису витрат на проведення капітального ремонту фільтр пресу для стічних вод 664.5 KB
  Обладнання на хімічних підприємствах працює, як правило, в особливих умовах: високо агресивні середовища (що викликає корозію), сили тертя та ін.. Режим роботи обладнання дуже напружений ( в дві, три зміни) без зупинок у вихідні та святкові дні. Всі ці умови мають суттєвий вплив на фізичний знос обладнання. Для підтримання основних виробничих фондів у працездатному стані необхідні повсякденний нагляд, догляд і періодичний їх ремонт. Для попередження передчасного зносу вузлів і агрегатів технічного обладнання ремонтні служби здійснюють технічне обслуговування, планово-попереджувальний ремонт, модернізацію обладнання, часткове виготовлення запасних частин, пристосувань та інструмента, механізацію трудомістких і важких ремонтних робіт.
43126. Система управления процессом врезного шлифования 631.5 KB
  Система управления должна обеспечить на начальном этапе обработки выход режима шлифования без перерегулирования на заданный программный уровень за время tп. Первый этап работы включает в себя расчёт статического режима системы по заданной точности стабилизации выходных величин. Конечной задачей является синтез регулятора частотным методом. На этом этапе коэффициент резания будет считаться величиной постоянной. На втором этапе производится синтез регулятора методом вектора скорости по заданным требованиям к динамике с учётом диапазона и скорости изменения коэффициента резания, который является функцией от времени .
43127. Розробка програми математичний калькулятор на мові Сі++ 376 KB
  Програмування являє собою комплекс по написанню системи програмних кодів, які здійснюватимуть керування тією чи іншою інформаційною системою, взаємодія з якою здійснюється через інформаційні технології.