Описание установки

В работе исследуются основные свойства и характеристики фотосопротивления типа ФСК-1 и ФСК-2, а также полупроводникового фотоэлемента. Установка для проведения исследований состоит из оптического рельса, на котором размещены осветитель типа ОИ-24 с ирисовой диафрагмой и исследуемые фотоэлементы. Величина фотосопротивления измеряется с помощью вольтметра типа ВК7-10А. Внешний вид передней стенки прибора показан на рисунке 3.

Вольтметр ВК7-10А – электронно-цифровой прибор, служащий для измерения постоянного и переменного напряжения и сопротивления. Прибор имеет переключатель 1 пределов измеряемых величин: напряжение на постоянном и переменном токах – 10, 100, 1000В и сопротивлений 1кОм, 10, 100кОм и 1Мом; переключатель вида напряжений и измеряемых величин 2, сетевой выключатель 3, переключатель режимов работы 4. Измеряемые величины подключаются специальным разъемом к гнезду 5. Гнезда 6 служат для калибровки прибора на соответствующих пределах измерения. Отчет измеряемой величины производится с помощью электронного табло 7. При этом слева от табло высвечивается вид измеряемого напряжения, справа – вид измеряемой величины напряжения, сопротивления.

Сила фототока полупроводникового фотоэлемента измеряется с помощью микроамперметра стрелочного типа с пределом измерения 220мкА.

Фотосопротивление ФСК состоит из стеклянной пластинки, на которую нанесен слой полупроводника. На два противоположные края этого слоя наложены электроды, с помощью которых фотосопротивление включается в электрическую цепь. Для защиты от повреждений фотосопротивление помещают в чехол из пластмассы. Если фотосопротивление не освещено, то величина его сопротивления очень велика (темновое сопротивление).

Полупроводниковый фотоэлемент состоит из контакта двух разнородных полупроводников и -типа, нанесенных на стеклянную подложку. В месте контакта образуется тонкий запорный слой. При освещении места контакта начинается перемещение электронов из полупроводника -типа в полупроводник -типа. Дырки же не могут преодолеть контактную разность потенциалов и остаются в -полупроводнике. В результате возникает фото-э.д.с. Присоединение к потребителю полупроводникового фотоэлемента осуществляется с помощь. Электродов, наложенных на и -слои. Для защиты же повреждений все устройство помещено в пластмассовый корпус.

Спектральный состав излучения изменяется с помощью светофильтров.

Выполнение работы

1. Включают вольтметр тумблером и дают прогреться в течение 30 минут. Переключатель 1 устанавливают в положение 10кОм. Переключатель 2 – в положение «Установка нуля».

2. После прогрева с помощью шлица калибровкой 10кОм установить нулевой показание шкалы. Затем перевести переключатель 2 в положение .

Упражнение 1. Исследование сетевой характеристики фотосопротивления

1. На оптической скамье размещают осветитель и исследуемое сопротивление, которое соединяют специальным гнездом вольтметра.

2. Открывают полностью ирисовую диафрагму осветителя.

3. Устанавливают расстояние от центра лампы осветителя до фотосопротивления 10см и измеряют величину _.

4. Изменяя расстояние через каждые 10см, измеряют для каждого из них свое значение .

5. По формуле (2) для каждого вычисляют величину светового потока.

6. По полученным данным строят световую характеристику фотосопротивления, т.е. зависимость .

7. Аналогичное измерение проводят и с другим сопротивлением.