Предварительные измерения производят при помощи визуального

наблюдения.

Ход выполнения работы

1. Для визуального наблюдения вывести монохроматор на боковой

выход. Для этого переместить подвижное зеркало при помощи штока,

находящегося слева за зрительной трубой. Шток должен быть вдвинут

до упора.

2. Подключить вольтметры к гнёздам U_сд для измерения напряжения

на светодиоде и к гнёздам I для измерения тока через светодиод при

помощи проводов (красного и чёрного цвета). На вольтметрах используются входы Сигнальный и Общий (два нижних входа).

Гнёзда I подключены к резистору сопротивлением R_эт =100 Ом,

включенному последовательно со светодиодом. Измерив напряжение

U₁ на этих гнёздах, найти ток по фоормуле(4): I= U₁/ R_эт .

3. Включить светодиод тумблером СД, установить максимальный ток

регулятором Рег. тока.

4. При помощи зеркала на поворотной стойке, находящегося за блоком

источников света, направить излучение светодиода на входную щель

монохроматора (1,0 мм).

5. При помощи зрительной трубы и шкалы монохроматора определить

визуально максимальную _max и минимальную _min длину волны видимого излучения (когда ещё наблюдается красное свечение).

6. Зафиксировать показания вольтметров ( ). Рассчитать I по формуле (4). Данные занести в таблицу 2.

7. При помощи регулятора Рег. тока установить минимальный ток,

при котором возможно визуальное наблюдение красного свечения и

зафиксировать при этом _max, _min, U_сд и U₁. Рассчитать по формуле (4). Данные занести в таблицу 2.

8. Те же измерения провести при промежуточном значении тока.

Данные занести в таблицу 2.

Таблица 2

, , , , , , Примечание

мВ мВ мА нм нм нм 1 ¹

Макс. ток

Мин. ток

По этим результатам оценить ширину запрещённой зоны по формуле (2):

Задача 3. Снятие спектральной характеристики светодиода.

Ход выполнения работы

1. Установить на заднем выходе монохроматора фотоприёмник-

фотодиод ФД и подключить его к измерительной системе ИСК-1.

2. Вывести монохроматор на задний выход. Для этого переместить

подвижное зеркало при помощи штока, находящегося слева за

зрительной трубой. Шток должен быть вытянут до упора.

3. Установить ток светодиода ( через напряжение ), ориентируясь

на данные, представленные в таблице 2. Измерить напряжение на

светодиоде

4. Подключить один из вольтметров к гнёздам для измерения тока

фотоприёмника. ПереключательмкА/В поставить в положение

0,1 мкА/В.

Таблица 3

, нм

, мВ

, нА

5. При помощи барабана, связанного со шкалой монохроматора изменять

длину волны излучения в пределах от 680 до 600 нм с шагом 10 нм,

снимая одновременно соответствующие показания вольтметра

подсоединённого к гнёздам ( ). Все данные занести в таблицу 3.

6. Повторить измерения с другим током светодиода. Все данные занести в таблицу 4, аналогичнуютаблице 3.

7. Построить график зависимости

8. По графику определить координату максимума .

9. Рассчитать по формуле: _m= , где с- скорость света в вакууме.

10. Найти значение постоянной Планка по формуле (3) и сравнить с

11. Рассчитать относительную погрешность  по формуле:

… (5).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое фотопроводимость?

2. В чем состоит явление внутреннего фотоэффекта?

3. Из каких слагаемых складывается общая удельная проводимость полупроводника, испытывающего световое воздействие?

4. Что понимается под красной границей внутреннего фотоэффекта?

5. В каких приборах используется зависимость фотопроводимости полупроводников от освещенности?

6. Что такое светодиод?

7. Источником какого излучения является светодиод?

8. Является ли излучение светодиода когерентным?