Порядок работы

В основании стойки вмонтированы поляризатор и анализатор. На анализатор нанесены деления через 30°. Фотоэлемент соединен с люксметром.

1. Поднести фотоэлемент к анализатору вплотную (рис.4), и вращая лимб

анализатора, найти максимальное показание люксметра. Это положение

лимба считать нулевым.

2. Изменяя положение лимба че­рез 30° замерить показания люксметра.

3. Измерения провести три раза (один полный оборот буде т соответство-

вать 360°).

4. Результаты измерений занести в таблицу.

5. Найти среднее значение показаний люксмет­ра и по этим значениям по -

строить график зависимости освещенности от угла поворота анализато -

ра. По оси х откладывать значение угла поворота, по оси у - значение ос-

вещенности.

6. Hа этой же координатной сетке построить график функции

I = I₀cos²a

Максимальное показание люксметра определяют по таблице.

Угол поворота	сos2a	Показания люксметра			Среднее значение
0 30 60 : : : 360

Контрольные вопросы

1. Что понимается под естественным светом?

2. Какой свет является поляризованным?

3. Указать график световой волны, плоскость колебания и плоскость поляризации на графике.

4. Прочитать и записать закон Малюса.

5. Методы получения поляризованного света.

Е

u

Рис.1.

Н

P A

S

Е

P A

Рис.2.

Р А

Е₀ ФЭ

α Е

S P A

Рис.3. Рис. 4.

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 47

Снятие вольтамперной характеристики фотоэлемента

Цел ь: изучение законов фотоэффекта

Приборы : фотоэлемент типа ЦГ-4, вольтметр на 250-350 В, микроамперметр,

реостат на 4000Ом, осветитель, выпрямитель

Т е о р и я м е т о д а

Кванты света при взаимодействии с некоторыми веществами могут вырывать из атомов этих веществ электроны. Это явление называется фотоэффектом.

Если освобожденные электроны выходят за пределы веществ, то фотоэффект называется внешним.

Если электроны, освобожденные от связи с атомом, остаются в пределах веществ, то фотоэффект называются внутренним.

А.Г. Столетовым экспериментально были установлены следующие законы фотоэффекта:

1. Фотоэффект наблюдается при освещении светом только отрицательно заряженных пластин – электродов.

2. Фотоэффект наблюдается при освещении преимущественно коротковолновой частью спектра.

3. Сила фототока пропорциональна световому потоку.

4. Скорость освобожденных фотоэлектронов зависит только от частоты падающего света.

Все экспериментальные закономерности были объяснены на основе квантовых представлений о свете.

Основное уравнение фотоэффекта – уравнение Эйнштейна - представляет собой закон сохранения энергии и устанавливает связь между энергией кванта света, вызывающего фотоэффект, работой выхода электронов из металла и максимальной энергией вылетающего электрона.

hn = A +

Минимальная частота света, при котором еще возможен фотоэффект, называется порогом или красной границей фотоэффекта

n =

Приборы, устройство которых основано на явлении фотоэффекта, называются фотоэлементами. Вакуумный фотоэлемент изготавливается в виде стеклянного баллона, внутренняя поверхность которого, примерно наполовину, покрыта слоем чувствительного вещества, образующим «фотокатод». Анодом служит металлическая петелька или сетка, помещенная в центре баллона. Электрические выводы от анода и катода вмонтированы в цоколь фотоэлемента.

I

Если между анодом и катодом

создать электрическое поле, то

I_нас вырванные светом фотоэлектроны

будут ускоряться полем и возни-

кает электрический ток, изме-

ряемый микроамперметром.