Кафедра физики. Лаборатория оптики

Лабораторная работа № 329

исследование

фотосопротивления

Работу выполнил

студент группы НК-313

электротехнического факультета

Работу принял:

Лапшин В.Ф.

Санкт-Петербург

2004

1. Теория и цель работы

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

- изучение основных свойств фотосопротивления:

1. Снятие вольтамперных характеристик, т.е. определение зависимости при различных значениях светового потока;

2. исследование зависимости от и определение по экспериментальным данным показателя степени n;

3. Определение интегральной и удельной чувствительности фотосопротивления.

ТЕОРИЯ

Внутренний фотоэффект, или фотопроводимость, - увеличение электропроводимости веществ под действием падающего на них света. Оно наиболее ярко проявляется у полупроводников и в значительно меньшей степени у диэлектриков.

Явление фотопроводимости нашло практическое использование в полупроводниковых устройствах, получивших название фотосопротивления.

Если фотосопротивление, включенное электрическую сеть, затемнено, то через него течет ток , который носит название темнового тока. Величина зависит от фотосопротивления и от приложенного к нему напряжения. При освещении фотосопротивления световым потоком вследствие фотопроводимости (соотв. уменьшения сопротивления) ток возрастает и приобретает некоторое значение – световой ток. Значение фототока:

.

Величина фототока является нажной характеристикой фотосопротивления. Фототок увеличивается с возрастанием светового потока . Для различных типов фотосопротивлений зависимость от разная. Однако ее можно записать в виде

,

где – некоторая постоянная величина:

– показатель степени, меньший единицы, но больший нуля. При данном фототок зависти от напряжения , приложенного к фотосопротивлению:

.

Зависимость от дает вольтамперную характеристику фотосопротивления.

Важной характеристикой фотосопротивления является интегральная чувствительность K. Интегральная чувствительность K определяется как отношение фототока к падающему на фотосопротивление световому потоку , состоящему из волн различной длины и соответствующему по своему спектральному составу излучению лампы накаливания с вольфрамовой нитью при температуре абсолютной шкалы температур:

.

Интегральная чувствительность K измеряется в амперах на люмен (A/лм).

Для характеристики фотосопротивления вводят также понятие удельной чувствительности :

,

где – напряжение на фотосопротивление.

2. Схема установки

3. Таблица наблюдений

Таблица 1

1	4,5	222222	5	200000	6	166667
2	9	222222	10	200000	15	133333
3	14	214286	16	187500	23	130435
4	19	210526	22	181818	31	129032
5	24,5	204082	28	178571	37	135135
6	28	214286	34	176471	46	130435

Таблица 2

45	0,001307	17,5	228571	0,0134	0,0033
40	0,001654	18	222222	0,0109	0,0027
35	0,00216	21	190476	0,0097	0,0024
30	0,00294	26	153846	0,0088	0,0022
25	0,004234	29	137931	0,0068	0,0017
20	0,006615	35	114286	0,0053	0,0013
15	0,01176	46	86957	0,0039	0,0010
10	0,02646	55	72727	0,0021	0,0005

График зависимости

4. ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТА.

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ

5. ВЫВОД

Показатель степени n:

Интегральная чувствительность фотосопротивления :

Удельная чувствительность фотосопротивления: