2. Описание экспериментальной установки
Схема
экспериментальной установки для
исследования фотоэффекта приведена на
рис. 4.
Установка состоит из фотоэлемента Ф-22 с сурьмяно-цезиевым катодом, универсального осветителя ИС, источников питания лампы осветителя ИП1 и фотоэлемента ИП2 и ИП3, вольтметра V1, измеряющего падение напряжения на резисторе в цепи фотокатода, пропорциональное силе фототока и вольтметра V2, измеряющего напряжение между анодом и катодом фотоэлемента. Для того чтобы из сплошного спектра излучения лампы накаливания выделять узкий спектральный диапазон используется монохроматор УМ-2. В монохроматоре с помощью системы призм П происходит разложение белого света в спектр. С помощью поворотного устройства, привод которого осуществляется барабаном БМ, отградуированным в угловых градусах, на выходную щель Щ2 монохроматора направляется та или иная часть спектра.
Интенсивность излучения лампы ИС изменяется регулированием выходного напряжения источника питания лампы ИП1. Источники питания ИП2 и ИП3 создают на фотоэлементе соответственно ускоряющее и задерживающее напряжения и используются для снятия вольтамперной характеристики в области положительных и отрицательных значений напряжения.
К монохроматору прилагается градуировочный график, который позволяет переводить значения углов установки барабана в длину волны света, падающего на выходную щель.
3. Порядок выполнения работы
1. Заполните табл. 1 спецификации измеритиельных приборов и запишите данные установки.
Таблица 1
Спецификация измерительных приборов
|
Название прибора и его тип |
Пределы измерения |
Цена деления |
Инструментальная погрешность |
|
|
|
|
|
Данные установки
Сопротивление резистора в цепи фотокатода R = кОм
2. Измерьте зависимость силы фототока от напряжения между катодом и анодом фотоэлемента в области отрицательных значений напряжения.
– включите источники питания лампы накаливания, фотоэлемента и измерительные приборы.
– установите силу тока накала лампы в пределах 6 – 7 А;
переключите тумблер на источнике питания фотоэлемета в положание «Задерживающее напряжение»;
– пользуясь градуировочной кривой установите с помощью барабана монохроматора заданную длину волны света;
– уменьшая напряжения на фотоэлементе от нуля до полного запирания с шагом 0,05 В; измерьте и запишите в табл. 2 зависимость силы фототока от напряжения (сила фототока равна отношению падения напряжения на резисторе, включенном в цепь фотокатода, к сопротивлению резистора);
– повторите измерения еще для двух других длин волн.
Таблица 2
Зависимость силы фототока от напряжения между катодом и анодом фотоэлемента
|
Установленное значение напряжения U, B |
1 = нм |
2 = нм |
3 = нм |
|
Сила тока, мкА |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|