
- •2. Внешний фотоэлектрический эффект Теория Эйнштейна для внешнего фотоэффекта
- •Устройство и принцип действия вакуумного фотоэлемента
- •Лабораторная работа № 3 изучение законов внешнего фотоэффекта. Определение интегральной чувствительности фотоэлемента
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Снятие вольт-амперной характеристики фотоэлемента при
- •Снятие световой характеристики фотоэлемента
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Порядок выполнения работы
- •Исследование зависимости фототока от величины приложенного напряжения и величины фототока насыщения от освещённости фотокатода.
- •Определение максимальной скорости и работы выхода электронов из металла
- •Проверка закона Малюса
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Порядок выполнения работы
Задание I
Исследование зависимости фототока от величины приложенного напряжения и величины фототока насыщения от освещённости фотокатода.
Для выполнения этой части работы используется схема с прямым включением фотоэлемента.
При включенном лазере произвести центровку всех деталей установки так, чтобы световой луч, проходя через центры поляризатора и анализатора, попадал в центр фотоэлемента, расположенного в окне измерительного блока. Центровку осуществляют регулированием высоты подъёма элементов установки и их поворотом. По окончании центровки все элементы установки закрепляются крепёжными винтами рейтеров.
Повернуть ручку регулировки напряжения R на измерительном блоке влево до упора. Включить измерительный блок.
Определить «нулевое» положение поляризатора и анализатора. Для этого, поворачивая поляризатор и анализатор, добиться максимального значения фототока. Записать значения углов
и
, соответствующих нулевому положению поляризатора и анализатора. ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЗАДАНИЙ ПОЛОЖЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ ПОЛЯРИЗАТОРА НЕ МЕНЯЕТСЯ.
Снять вольт-амперную характеристику фотоэлемента для различных значений интенсивности падающего света.
Поворачивая анализатор, установить заданное значение угла между плоскостями поляризации поляризатора и анализатора.
Изменяя напряжение U, В, подаваемое на фотоэлемент (вра-щением ручки регулятора R), зафиксировать фототок i, мкА.
Измерение произвести для двух значений угла . Результаты измерения занести в таблицу 4.1.
Таблица 4.1
|
| |||
U, В |
i, мкА |
U, В |
i, мкА | |
0 2 4 6 8 10 15 20 25 30 35 40 45 50 |
|
0 2 4 6 8 10 15 20 25 30 35 40 45 50 |
|
Построить график зависимости фототока от напряжения между катодом и анодом фотоэлемента
для различных значений интенсивности падающего излучения.
Снять световую характеристику фотоэлемента.
Поворачивая анализатор, установить угол между плоскостями поляризации поляризатора и анализатора равный нулю (
), что соответствует максимальной освещённости фотоэлемента.
Подать на фотоэлемент напряжение, соответствующее области тока насыщения (
В).
Изменяя освещённость фотоэлемента путём вращения анали-затора, зафиксировать фототок i, мкА, соответствующий уста-новленной освещённости. Результаты занести в таблицу 4.2.
Таблица 4.2
| ||
|
Е() |
i, мкА |
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 |
|
|
Для каждого значения угла рассчитать относительную освещенность
. Если освещенность при минимальном
принять равной1, то относительная освещенность при любом другом значении угла будет
Это следует из
закона Малюса (2.10). Поскольку освещённость
Е
пропорциональна интенсивности света
I
(),
то если принять
,
получим:
.
Построить график зависимости фототока насыщения от освещённости фотоэлемента
.
Задание II