bannerka.ua

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие вольтамперной характеристики газонаполненного фотоэлемента (Лаб).

Цель: Ознакомиться со строением и принципом действия фотоэлементов, опытно-расчетным путем определить чувствительность фотоэлементу.

Студент должен знать и уметь: явление фотоэффекта, понятие о фотоэлементы, основы теории погрешностей, уметь оценивать погрешности прямых и косвенных измерений.

Приборы и оборудование: селеновый фотоэлемент с колпачком и диафрагмой, G — зеркальный гальванометр, L — осветитель с лампочкой накаливания, V — вольтметр, R — потенциометр, S — источник тока.

Краткие теоретические сведения.

Кванты света при взаимодействии их с некоторыми веществами могут вырвать из атомов этих веществ электроны, которые станут таким образом свободными. Эти электроны получили название фотоэлектронов, а само явление — фотоэлектрического эффекта.

Основное уравнение фотоэффекта представляет собой закон сохранения энергии. Это уравнение устанавливает связь между энергией кванта света (Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие, что вызывает фотоэффект, работой, затрачиваемого на выход электрона из металла (А) и кинетической энергией вылетающих электрона Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие.

Уравнение имеет вид:

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие (1)

Приборы, строение которых основана на явлении фотоэффекта, называются фотоэлементами. Различают фотоэлементы с внешним фотоэффектом (вакуумные или газонаполненные) и фотоэлементы, основанные на фотоэффекте в запирающей слое. В данной работе используют селеновый фотоэлемент с запирающей слоем и газонаполненный фотоэлемент.

Селеновый фотоэлемент состоит из железной пластинки М, покрытой слоем селена А, на который нанесен сверху полупрозрачный слой золота или другого металла. На границе между селеном и золотым слоем образуется запирающих слой В. Если освещать селен, то гальванометр покажет наличие тока И в кругу. Электроны могут переходить только в одном направлении от селена к золоту; обратный переход для них закрыт. В таком фотоэлементе Лучистый энергия падающего света напрямую будет переходить в энергию электрического тока.

Чувствительностью фотоэлементу Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие называется отношение величины тока Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие, что дает фотоэлемент, до величины падающего на него светового потока Ф:

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие (2)

Чувствительность выражают Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие . Преобразуем формулу (2), заменив Ф = ES, а Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие:

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие (3)

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие— освещенность поверхности фотоэлементу при нормальном падении света

На поверхность.

И — сила света лампочки накаливания.

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие— расстояние между источником света и фотоэлементом.

S — площадь светочувствительного слоя фотоэлементу, на которую падает световой поток,

Равна площади диафрагмы фотоэлементу.

Если d — диаметр диафрагмы, то:

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие (4)

Подставив (4) в (3), получим окончательную формулу для определения чувствительности фотоэлементу:

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие (5)

Последовательность выполнения работы

Собрать схему согласно рис.1,

Где ВА — оптическая скамья; Ф — селеновый фотоэлемент; G — зеркальный гальванометр;

L — осветитель; V — вольтметр; R — потенциометр; S — источник тока.

Определение чувствительности фотоэлемента. СнятиеРис. 1

2. Не включая лампочки, определить нулевую точку гальванометра Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие (При открытом фотоэлементе), предварительно установив цену деления шкалы гальванометра.

3. Установить напряжение на лампочке 127 В, и поддерживать ее все время реостатом R (сила света лампочки при напряжении 127 В равна 10 кд.).

4. Фотоэлемент и источник света устанавливают друг от друга на таком расстоянии, чтобы гальванометр давал отклонение более чем на половину шкалы.

5. Открыв крышку фотоэлементу определяют по гальванометр величину фототока и и расстояние Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие от фотоэлемента до лампочки. Сила фототока, создаваемая светом самой лампы:

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

6. Измерить диаметр D диафрагмы фотоэлементу.

7. Опыт повторить три раза, меняя понемногу Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие.

8. Подставляя в формулу (5) значения Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие, Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие из трех опытов, определяют три значения для Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие.

9. Результаты измерений занести в таблицу.

Опыта

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

1

2

3

Ср.

II. Снятие вольтамперной характеристики газонаполненного

Фотоэлемента.

Действие фотоэлементов с внешним фотоэффектом основана на потере отрицательного заряда катодом фотоэлемента при освещенности его поверхности. На рис. 2 В — газонаполненный фотоэлемент, который представляет собой стеклянный сферический баллон, наполненный инертным газом при давлении 1-0,005 мм. рт. ст. К — фотокатод,

А — анод фотоэлемента.

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Рис. 2

Если на фотокатод подействовать светом с длинами волн, которые способны вырвать электроны, то в кругу пойдет ток, величина которого зависит от освещенности фотокатода светом и от спектрального состава источника света. Наибольшая длина волны Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие или соответствующая ей наименьшая частота Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие, при которой начинается фотоэффект, называется порогом фотоэффекта, или красной границей.

Для порога фотоэффекта

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие, потому Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие .

Для большинства веществ порог фотоэффекта лежит в ультрафиолетовой части спектра, и только в щелочных металлов Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие наблюдается заметный фотоэффект при видимом свете, поэтому чаще всего их используют для изготовления фотокатода.

Электроны, вырванные светом из катода К, летят на анод А, ускоренные электрическим полем, приложенным между катодом и анодом. Фототок, текущей в кругу фотоэлемента, измеряется гальванометром q.

Зависимость силы фототока и в фотоэлементе от величины приложенного к нему напряжения (при неизменной освещенности фотокатода) называется вольт-амперной характеристикой фотоэлемента.

Последовательность выполнения работы.

1. Собрать схему включения газонаполненного фотоэлемента (рис.2).

2. Газонаполненный фотоэлемент располагают на оптической скамье.

3. Лампочку осветителя в 20-50 кд ставят на расстоянии Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие = 30, 40, 50 см от фотоэлемента и для каждого положения лампочки измеряют: силу фототока и в гальванометре через каждые 10 В, начиная от нуля до полного исключения потенциометра Р, затем уменьшают напряжение через каждые 10 В до нуля.

4. Результаты измерений представляют в виде трех графиков Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие.

Значение фототока (по оси у) принимают средними из значений, полученных при увеличении и уменьшении напряжения. По оси х откладывают значения напряжения Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие.

5. Результаты измерений занести в таблицу.

N / n

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

При увеличении

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

При уменьшении

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

При Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

При Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Определение чувствительности фотоэлемента. Снятие

Среднее

1

0

0

2

10

10

3

20

20

4

30

30

5

40

40

6

Контрольные вопросы

1. В чем заключается явление фотоэффекта?

2. Что называется внешним фотоэффектом? Внутренним?

3. Законы фотоэффекта.

4. Формула Эйнштейна для фотоэффекта.

5. Красная граница фотоэффекта.

6. Устройство и принцип действия вакуумного фотоэлемента.

7. Устройство и принцип действия полупроводникового фотоэлемента.

8. Применение фотоэлементов.

  • Переработка животных виды
  • Переработка животных виды
  • Технологическая схема производства алкогольных напитков ариант
  • Вино органолептический анализ
  • Определение общей (титруемой) кислотности
  • Классификация основных процессов пищевых производств.

Реферати :

Tagged with: , , , , ,
Posted in Физика
Перечень предметов
  1. Бухучет в ресторанном хозяйстве
  2. Введение в специальность 4к.2с
  3. Высшая математика 3к.1с
  4. Делопроизводство
  5. Информационные технологии в области
  6. Информационные технологии в системах качества стандартизаціісертифікаціі
  7. История украинской культуры
  8. Математические модели в расчетах на эвм
  9. Методы контроля пищевых производств
  10. Микробиология молока и молочных продуктов 3к.1с
  11. Микропроцессорные системы управления технологическими процессами
  12. Научно-практические основы технологии молока и молочных продуктов
  13. Научно-практические основы технологии мяса и мясных продуктов
  14. Общая технология пищевых производств 4к.2с
  15. Общие технологии пищевых производств
  16. Организация обслуживания в предприятиях ресторанного хозяйства
  17. Основы научных исследований и техничнои творчества
  18. Основы охраны труда
  19. Основы пидприемницькои деятельности и агробизнеса
  20. Основы физиологии и гигиены питания 3к.1с
  21. Пищевые и диетические добавки
  22. Политология
  23. Получения доброкачественного молока 3к.1с
  24. Прикладная механика
  25. Прикладная механика 4к.2с
  26. Теоретические основы технологии пищевых производств
  27. Технологический семинар
  28. Технологическое оборудование для молочной промышленности
  29. Технологическое оборудование для мьяснои промышленности
  30. Технология продукции предприятий ресторанного хозяйства
  31. Технология хранения консервирования и переработки молока
  32. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
  33. Технохимическому контроль
  34. Управление качеством продукции ресторанного хозяйства
  35. Физика
  36. Физическое воспитание 3к.1с
Возможно Вы искали: