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

71761. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ (Часть 3) 1.47 MB
  Изложены основные теоретические положения и методические указания к выполнению следующих лабораторных работ по курсу Материаловедение: Химико-термическая обработка стали Цветные металлы и сплавы Выбор стали и назначение режима термической обработки.
71762. Исследование стабильности горения сварочной дуги переменного тока 905 KB
  Применяемое оборудование контрольно измерительные приборы и материалы При проведении лабораторной работы в распоряжении студента: сварочный трансформатор электроды электродо-держатель приспособление для закрепления электрода на штативе осциллограф С117 источник импульсного тока штангенциркуль.
71763. Исследование влияния силы сварочного тока на значения коэффициентов наплавки и расплавления 214.5 KB
  Основы теории тепловых процессов сварочной дуги и массопереноса металла через дуговой промежуток основные параметры электродуговой сварки Сварочная дуга является мощным концентрированным источником тепловой энергии. Однако не вся тепловая энергия выделяющаяся при горении...
71764. Исследование влияния режимов сварки на распределение напряжений, деформаций и температуры в металле заготовки при электрической дуговой сварки плавлением 938 KB
  Теория нагрева металла заготовок и процесс образования деформаций и напряжений при сварке плавлением Сварочная дуга является концентрированным источником тепловой энергии. Теория нагрева металла и распределение температуры в металле заготовки разработана академиком...
71765. Исследование стабильности горения сварочной дуги переменного тока 1.58 MB
  Построение математической модели Для построения математической модели зависимости критической длины от приведенного коэффициента ионизации используется метод наименьших квадратов. Полученная экспериментальная зависимость описывается математической моделью вида...
71767. Основные принципы функционирования операционной системы Linux 101 KB
  Теория: Login: - вход пользователя с терминала в многопользовательскую операционную систему LINUX Password: - запрос на ввод пароля После правильного ответа появляется приветствие LINUX и приглашение: student@linux:> Вы получили доступ к ресурсам ОС LINUX.
71768. ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО И НАЦИОНАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 82 KB
  Правовые основы обеспечения безопасности личности общества и государства закреплены Законом Российской Федерации от 5 марта 1992 г. О безопасности. Закон определяет систему безопасности и ее функции устанавливает порядок организации и финансирования органов...
71769. ГОСУДАРСТВЕННЫЕ НАГРАДЫ РОССИИ: ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ КЛАССИФИКАЦИИ 133.5 KB
  Становление Российской Федерации как суверенного государства и распад СССР привели к значительным изменениям в системе государственных наград Российской Федерации РСФСР к количественному увеличению государственных наград в субъектах Российской Федерации бывших...