Устройство экспериментальной установки

Изучение законов внешнего фотоэффекта в данной работе проводится на установке, показанной на рисунке 25.2.

Анодное напряжение на ламповом фотоэлементе подается от универсального выпрямителя (ВУПа) и регулируется ручкой потенциометра R, встроенного в ВУП. Измеряется анодное напряжение с помощью вольтметра V, а сила тока в фотоэлементе – с помощью микроамперметраmA. Фотоэлемент освещается с помощью лампового фонаря (Л), яркость свечения которого, а значит и освещенность фотоэлемента регулируется с помощью лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа).

Освещенность фотоэлемента измеряется люксметром, работающим на основе внутреннего фотоэффекта. Фотоэлемент люксметра вместе с матовым поглотителем при измерении освещенности следует располагать непосредственно перед исследуемым ламповым фотоэлементом перпендикулярно падающему световому потоку. Численное значение, измеренное по люксметру и умноженное на коэффициент поглощения (N=100), представляет собой освещенность, выраженную в люксах.

21. ВНИМАНИЕ! Запрещается снимать матовый поглотитель с фотоэлемента люксметра.

Порядок выполнения работы

1. Включите в сеть ВУП и ЛАТР.

2. На лампу накаливания подайте некоторое напряжение через Латр и тем самым осветите фотоэлемент.

3. Изменяя напряжение потенциометром на выпрямителе, снимите зависимость фототока от анодного напряжения при постоянной освещенности (не менее десяти точек). Данные занесите в таблицу 6.1. Освещенность Е₁ измерьте люксметром и полученное значение запишите в таблицу 25.1.

Таблица 25.1–Экспериментальные данные для освещенностиЕ₁

ОсвещенностьЕ₁=______ (lx)

I (мкА)
U (B)

4. Измените освещенность и снимете аналогичную зависимость. Данные занесите в таблицу 25..2.

Таблица 25.2–Экспериментальные данные для освещенностиЕ₂

ОсвещенностьЕ₂=________ (lx)

I (мкА)
U (B)

5. Далее установите с помощью потенциометра ВУПа и вольтметра постоянное анодное напряжение на фотоэлементе в пределах, возможных для данного выпрямителя.

6. Снимите зависимость фототока от освещенности. Для этого, изменяя последовательно напряжение на ЛАТРе и тем самым, меняя освещенность фотоэлемента, измерьте не менее десяти значений силы тока фотоэлемента при различных значениях освещенности. Данные занесите в таблицу 25..3.

Таблица 25.3– Экспериментальные данные для анодного напряжения U₁

Анодное напряжениеU₁=______(В)

I (мкА)
Е (lx)

7. Измените анодное напряжение и проведите аналогичные измерения. Данные занесите в таблицу 25.4.

Таблица 25.4– Экспериментальные данные для анодного напряжения U₁

Анодное напряжениеU₁= ______(В)

I (мкА)
Е (lx)

8. По данным таблиц 25.1 и 25.2 зависимости фототока от анодного напряжения постройте вольтамперные характеристики исследуемого фотоэлемента.

9. По данным таблиц 25.3 и 25.4 постройте зависимости фототока от освещенности – люксамперные характеристики фотоэлемента.