6.2 Описание установки

В настоящей работе необходимо построить кривую затухания фосфора и определить постоянные а и .

На рис. 4 представлена схема экспериментальной установки для изучения процесса затухания фосфора. Фосфор P, помещенный в светонепроницаемый кожух, возбуждается с помощью электрической лампочки Л₁. Свет люминесценции падает на фотоэлемент ФЭ. Величина фототока измеряется гальванометром G, включенным в цепь фотоэлемента.

Рис. 4.

Тумблер "К" в положении "измерение" включает реле времени (РВ). РВ включает на определенное время электрическую лампочку. В момент отключения электрической лампочки РВ включает релаксационный генератор (РГ) с неоновой лампочкой 6, служащей для визуальной индикации интервалов времени t = 5 с. Первая вспышка неоновой лампочки происходит сразу после выключения электрической лампочки.

Реле времени включает гальванометр через 5 с после прекращения возбуждения. К этому времени заканчивается флуоресценция и та часть фосфоресценции фосфора, которая связана с наиболее "мягкими" ловушками.

6.3 Порядок выполнения работы

1. Подключить установку к сети переменного тока (220 В), поставить тумблер "Сеть" в положение "Включено", перевести переключатель пределов измерения микроамперметра в положение "0,1 мкА".

2. Произвести измерения фототока по микроамперметру. Необходимо наблюдать за вспышками неоновой лампочки, нумеруя их по порядку. Первое измерение фототока производить в момент очередной вспышки неоновой лампочки, при которой световой "зайчик" микроамперметра войдет в шкалу прибора. Дальнейшие измерения производить при каждой последующей вспышке (через 5 с). Измерения производить до тех пор, пока световой "зайчик" не подойдет к делению 10 на шкале микроамперметра.

Для начала измерений включить тумблер "К" в положение "Измерения"! При измерениях не допускать "тряски" прибора, стола и даже пола!

Опыт повторить 2-3 раза, переводя тумблер "К" в положение "Засветка". Но усреднять результаты нельзя! Наиболее удачные данные измерений занести в таблицу 1. Первый отсчет желателен в интервале 45-50 дел.

Время вычисляется по формуле t = (n – 1)5 c, где n – номер вспышки неоновой лампочки.

Таблица 1

n	t, c	I
		I1i	I2i	I3i	Icp
1 2 ..

3. Выключить тумблеры "К" и "Сеть".

4. По полученным данным построить график зависимости I(t), отложив по оси абсцисс значение времени, а по оси ординат – интенсивность свечения, оцениваемую по фототоку (при построении графика брать средние значения интенсивности – I_cp).

5. Из полученной кривой затухания I(t) найдите некоторые значения интенсивностей I₁, I₂, I₃, удовлетворяющие соотношению

I_{1 /}I₂ = I_{3 /}I₄, (3)

и соответствующие им моменты времени t₁, t₂, t₃.

Точки на кривой, соответствующие значениям I₁, I₂ и I₃, выберете не очень близкими друг к другу.

I₄ определяется из равенства (3), после чего по кривой найдите соответствующее время t₄.

6. По формулам

(4)

вычислите постоянные a и .

Используя полученные значения a и , запишите закон затухания фосфора:

I = I_{0 /}(1 + at)^ (5)