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

10475. Краткая теория PHP и введение в базы данных на примере Mysql 2.93 MB
  Краткая теория PHP и введение в базы данных на примере Mysql Введение Цель: Сайт с помощью PHP блоков можно собирать как конструктор и за счет блоков можно изменить любую информацию на сайте созданном с помощью PHP сразу на всех его страницах. Вся информация сайта
10476. Метан - найпростіша органічна сполука, його склад, електронна й структурна формули, тетраедрична будова молекули. Фізичні властивості, поширення в природі 806 KB
  Тема. Метан найпростіша органічна сполука його склад електронна й структурна формули тетраедрична будова молекули. Фізичні властивості поширення в природі Навчальна мета уроку: через систему пізнавальних завдань сформувати знання про склад будову метану його фіз
10477. Мило, його склад, мийна дія. Синтетичні мийні засоби 70.5 KB
  Тема: Мило його склад мийна дія. Синтетичні мийні засоби. Мета: навчальна: сформувати уявлення про склад мила і мийних засобів їх мийну дію порівняти властивості мила і мийних засобів; закріпити знання про властивості карбонових кислот жирів естерів твердість води...
10478. Мій перший педагогічний досвід. Роздуми про мій перший урок 39 KB
  Мій перший педагогічний досвід. Роздуми про мій перший урок. 13.02.2009р. 10клас âНасичені вуглеводні. Прийшовши до школи я була дуже рада що мені випала можливість проводити уроки. Перед своїм першим уроком я готувалась два дні заздалегідь. Перше що було у моїй ...
10479. Місце елементів-металів у періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва та особливості будови їх атомів 57.5 KB
  Тема: Місце елементівметалів у періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва та особливості будови їх атомів. Металічний хімічний звязок. Загальні фізичні властивості металів. Навчальна мета: спираючись на знання періодичного закону та типи хімічних звяз...
10480. Насичені вуглеводні. Номенклатура 201 KB
  Дата: Тема: Урок залік з теми Насичені вуглеводні. Номенклатура. Тип уроку: урок застосування знань умінь та навичок. Навчальна мета: Конкретизувати та поглибити знання учнів з теми Насичені вуглеводніâ. Навчити учнів застосовувати загальні зако...
10481. Семінар з теми Ненасичені вуглеводні етиленового ряду 177 KB
  Дата: Тема: Семінар з теми Ненасичені вуглеводні етиленового ряду Навчальна мета: Конкретизувати та поглибити знання учнів з теми Ненасичені вуглеводні етиленового рядуâ; Навчити учнів застосовувати загальні закономірності для пояснення властивосте
10482. Ненасичені вуглеводні. Етилен як представник ненасичених вуглеводнів. Склад молекули, електронна та структурна формули, sp2-гібридизація електронів, σ- та π-звязки 63 KB
  Тема: Ненасичені вуглеводні. Етилен як представник ненасичених вуглеводнів. Склад молекули електронна та структурна формули sp2гібридизація електронів σ та πзвязки. Навчальна мета: сформувати поняття про новий гомологічний ряд алкени; ознайомити з новим видом гі...
10483. Ненасичені вуглеводні. Етилен як представник ненасичених вуглеводнів. Склад молекули, електронні та структурні формули, кратні звязки 64.5 KB
  Тема: Ненасичені вуглеводні. Етилен як представник ненасичених вуглеводнів. Склад молекули електронні та структурні формули кратні звязки. Гомологи етилену. Ізомерія карбонового скелету і положення кратного звязку. Номенклатура алкенів. Мета: навчальна: сформуват...