Градуирование шкалы барабана монохроматора.

Проградуировать шкалу отсчетного барабана монохроматора – это значит найти соответствие делений его шкалы (деления соответствуют углам поворота барабана) значениям длин волн света на выходной щели монохроматора.

Для выполнения этого упражнения необходимо отодвинуть штатив с фотоэлементом по направляющему рельсу от выходной щели монохроматора так, чтобы можно было визуально наблюдать соответствующий участок спектра через выходную щель.

1. С помощью линзы 5 сфокусировать свет на входную щель монохроматора. Это достигается передвижением штатива с линзой по направляющему рельсу.

2. Наблюдать визуально спектр на выходной щели монохроматора. При вращении барабана 8 будет происходить сканирование спектра и изменение цвета на выходной щели монохроматора от красного до фиолетового. Установив напротив выходной щели определенную линию спектра, нужно снять отсчет по шкале барабана и записать в табл.1. Проделать такие измерения для всех цветов, указанных в таблице.

Таблица 1.

№	Цвет	Длина волны, нм	Отсчет по барабану, град
1	Фиолетовый	406
2	Синий	440
3	Голубой	475
4	Сине-зеленый	492
5	Зеленый	498
6	Желтый	563
7	Оранжевый	604
8	Светло-красный	630
9	Ярко-красный	655
10	Бордовый	730

3. Построить градуировочный график: зависимость значений по шкале барабана монохроматора φ ( в градусах ) от длины световой волны λ ( в нм ).

Упражнение № 2

Получение спектральной характеристики фотоэлемента. Определение красной границы фотоэффекта и работы выхода электронов.

1. Придвинуть штатив с фотоэлементом вплотную к выходной щели монохроматора.

2. При включенном источнике света 6 замкнуть ключи и. Регистрировать по микроамперметру 9 силу фототока. Установить с помощью потенциометраП значение напряжения на фотоэлементе, соответствующее току насыщения.

3. Установить значение шкалы барабана монохроматора, равное 2900 дел.

4. Вращая барабан в сторону уменьшения значений шкалы, фиксировать значения фототока через каждые ~ 240 делений отсчетного барабана; данные занести в таблицу 2.

Таблица 2.

№	Отсчет по барабану, град.	Фототок, мкА.	Длина волны, нм
1
2
3
4
5
6
7
8
9

5. Пользуясь градуировочным графиком, построенным в первом упражнении, определить длины волн, соответствующие значениям шкалы барабана из п.4. Данные занести в табл.2.

6. Построить спектральную характеристику фотоэлемента - зависимость величины фототока I от длины волны света λ, падающего на фотоэлемент.

7. Определить по графику «красную границу» фотоэффекта () следующим образом: К правой ветви кривой проведите касательную с максимальной крутизной. Точка пересечения касательной с осью абсцисс будет давать величину.

8. Рассчитать работу выхода электрона из материала катода по формуле (где с - скорость света в вакууме). По справочным материалам определить, из какого вещества сделан фотоэлемент.

Упражнение №3

Получение вольтамперной характеристики фотоэлемента.

1. Вращением установить барабан монохроматора в положение, соответствующее максимальной чувствительности фотоэлемента. Другими словами, установить на деление, соответствующее максимуму спектральной характеристики (см. упражнение №2 ).

5. Замкнуть ключи и. Подать напряжение на фотоэлемент с блока питания БП-1. Плавное изменение напряжения обеспечивается потенциометромП. Подаваемое напряжение измеряется вольтметром 10. Регистрировать значения фототока с помощью микроамперметра 9.

6. Изменять напряжение, подаваемое на фотоэлемент, в интервале от нуля до 60 В. В интервале от 0 до 15 В регистрировать значения тока через каждые (2-3)В, в интервале от 12 до 60В – через каждые (5-10) В. Результаты занесите в таблицу 3.

Таблица 3.

№	Напряжение на фотоэлементе U, В	Сила фототока I, мкА
1
2
3
4
5
6
7
8
9

7. Для получения той ветви ВАХ, которая соответствуют задерживающему напряжению (см. рис.2) необходимо изменить полярность напряжения, подаваемого на фотоэлемент. С помощью потенциометра увеличивать напряжение обратной полярности до тех пор, пока фототок не станет равным нулю. Измерить напряжение задержки U_{задержки}.

8. Построить вольтамперную характеристику фотоэлемента - зависимость фототока I от приложенного к фотоэлементу напряжения U.