lab_14
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра Физики
отчет
по лабораторной работе №14
по дисциплине «Физика»
Тема: «ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ФОТОЭФФЕКТА»
Студент гр. 9587 |
|
Медведев Г.Н. |
Преподаватель |
|
Ходьков Д.А. |
Санкт-Петербург
2020
Цели работы: изучение зависимости фототока в сернистом свинце от напряжения и освещенности.
Схема установки для исследования внутреннего фотоэффекта изображена на рис. 14.1, где ФС – фотосопротивление (типа ФС – Al); PU – вольтметр; РА – микроамперметр; R – реостат; SЭ эталонная лампа накаливания. Фотосопротивление и лампа установлены на оптической скамье.
Исследуемые закономерности:
О
бъектом
исследования является фотосопротивление
(рис. 14.3) – тонкий слой 1 полупроводникового
материала, нанесенный на изолирующую
пластинку 2. На краях слоя расположены
электроды 3. Вся конструкция монтируется
в пластмассовый корпус 4.
При отсутствии освещения в цепи протекает темновой ток т I, зависящий от приложенного напряжения и темнового сопротивления. При освещении ток I в цепи больше темнового тока Iт. Разность Iф=I-Iт составляет фототок.
Характеристиками фотосопротивления являются интегральная чувствительность, зависимость чувствительности от длины волны падающего излучения (спектральная характеристика) и от освещенности (световая характеристика), рабочее напряжение, темновое сопротивление.
Интегральная чувствительность в общем случае вычисляется как отношение фототока Iф к освещенности E: =Iф/E.
Если фотосопротивление используется для регистрации видимой части спектра, чувствительность выражают в амперах (чаще микроамперах) на люмен.
Величина фототока зависит не только от лучистого потока, но и от приложенного напряжения U, поэтому при задании чувствительности необходимо пользоваться понятием удельной чувствительности
№ |
r0 = rmax = 40 см |
Iф0 = Iфmax = 750 мкА |
γ = -ln(Iф/Iф0)/(2*ln(r/r0)) |
θγ |
||||
r, см |
r/r0 |
ln(r/r0) |
Iф, мкА |
Iф/Iф0 |
ln(Iф/Iф0) |
|||
1 |
10 |
0,25 |
-1,39 |
3400 |
4,53 |
1,51 |
0,55 |
0,0040 |
2 |
15 |
0,38 |
-0,98 |
2350 |
3,13 |
1,14 |
0,58 |
0,0022 |
3 |
20 |
0,50 |
-0,69 |
1750 |
2,33 |
0,85 |
0,61 |
0,0014 |
4 |
25 |
0,63 |
-0,47 |
1400 |
1,87 |
0,62 |
0,66 |
0,0009 |
5 |
30 |
0,75 |
-0,29 |
1100 |
1,47 |
0,38 |
0,67 |
0,0006 |
№ |
r0 = rmax = 40 см |
Iф0 = Iфmax = 750 мкА |
γ = -ln(Iф/Iф0)/(2*ln(r/r0)) |
θγ |
||||
r, см |
r/r0 |
ln(r/r0) |
Iф, мкА |
Iф/Iф0 |
ln(Iф/Iф0) |
|||
1 |
10 |
0,25 |
-1,39 |
4800 |
6,40 |
1,86 |
0,67 |
0,0049 |
2 |
15 |
0,38 |
-0,98 |
3300 |
4,40 |
1,48 |
0,76 |
0,0028 |
3 |
20 |
0,50 |
-0,69 |
2450 |
3,27 |
1,18 |
0,85 |
0,0019 |
4 |
25 |
0,63 |
-0,47 |
1900 |
2,53 |
0,93 |
0,99 |
0,0014 |
5 |
30 |
0,75 |
-0,29 |
1500 |
2,00 |
0,69 |
1,20 |
0,0011 |
Графики зависимости темнового тока Iт и фототока Iф от напряжения U
Графики зависимости фототока Iф от освещенности Е
