Определение электродвижущей силы фотоэлемента с запирающим слоем методические указания к лабораторной работе № 312
..pdf
5.Зная i и R0 , по формуле (1) рассчитать фото-ЭДС в вольтах, умножив показания миллиамперметра на R0 100 Ом, занести εφ в таблицу.
6.Выключить тумблер «Комп.», отключив схему компенсации. Открыть крышку контейнера, передвинуть лампочку на другое расстояние – 45 см, закрыть крышку. Записать значение силы фототока. Дальше действовать по п. 3–6, повторяя измерения для расстояний: 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20 см.
7.Результаты измерений и расчетов занести в таблицу.
8.Освещенность E поверхности фотоэлемента, находящегося на расстоянии r от лампы при нормальном падении лучей, можно приближенно подсчитать по формуле освещенности, создаваемой точечным источником света:
E |
Q |
, |
(2) |
|
r2 |
||||
|
|
|
где Q – сила света источника. В нашей установке Q 25 кд при напряже-
нии на лампе 6 В. Вычисленная по формуле (2) освещенность при r, измеренном в сантиметрах, выражается в фотах. Фот – освещенность, создаваемая источником света в 1 кд на расстоянии 1 см. На графиках освещенность следует представить в люксах: 1 фот = 104 лк. С уменьшением рас-
стояния r корректность оценки освещенности E по формуле (2) падает.
|
|
Данные измерений и расчетов |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Сила тока i |
|
||
Номер |
Расстояние |
|
Освещенность |
Фототок |
|
Фото- |
|||||
|
|
E |
Iφ |
|
в цепи |
ЭДС |
|||||
измерения |
r, см |
|
|
|
|
|
|
|
элемента ε |
εφ , В |
|
|
|
|
фоты |
|
люксы |
деления |
μА |
|
деления |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. Пользуясь данными таблицы, построить графики зависимости фототока Iφ и фото-ЭДС εφ от освещенности E.
Контрольные вопросы
1.Как различаются согласно зонной теории проводники и полупроводники?
2.Как различаются согласно зонной теории полупроводники и диэлектрики?
11
3.Чем обусловлена примесная проводимость полупроводников?
4.Как объяснить одностороннюю проводимость p–n-перехода?
5.Что называется основными и неосновными носителями тока?
6.Что называется вентильным фотоэффектом?
7.Как работает схема измерения фото-ЭДС?
Библиографический список
1. Дьяченко А. Т. Исследование зависимости сопротивления полупроводника от температуры : метод. указания к лабораторной работе № 228 / А. Т. Дьяченко, В. Ю. Флоринский. – СПб. : ПГУПС, 2008.
2. Епифанов Г. И. Физика твердого тела / Г. И. Епифанов. – М. : Высшая школа,
1977.
3.Детлаф А. А. Курс физики / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. – М. : Высшая школа, 2000.
4.Трофимова Т. И. Курс физики / Т. И. Трофимова. – М. : Высшая школа, 1998.
5.Савельев И. В. Курс физики. Т. 3 / И. В. Савельев. – М. : Наука, 1989.
12
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИЖУЩЕЙ СИЛЫ ФОТОЭЛЕМЕНТА С ЗАПИРАЮЩИМ СЛОЕМ
Методические указания к лабораторной работе № 312
Разработали: А. Т. Дьяченко, д-р физ.-мат. наук; В. Ю.Флоринский, канд. физ.-мат. наук
Редактор и корректор Л. Г. Щёкина Компьютерная верстка М. С. Савастеевой
План 2012 г., № 154
Подписано в печать с оригинал-макета 05.04.2013. Формат 60×841/16. Бумага для множ. апп. Печать ризография. Усл. печ. л. 0,8. Тираж 500 экз.
Заказ
Петербургский государственный университет путей сообщения. 190031, СПб., Московский пр., 9.
Типография ПГУПС. 190031, СПб., Московский пр., 9.
13
