Хід виконання роботи

1. Зібрати ланцюг лампи накалювання й фотоелемента, як показано на малюнку.

2. Установити джерело світла на деякій відстані r від фотоелемента і вимірити ця відстань.

3. Уключити лампочку накалювання і визначити силу струму І у ланцюзі фотоелемента.

4. Вимірювання зробити для 7 різних значень відстані r, змінюючи її кожного разу на 1 см. Результати вимірів занести до таблиці.

З начення площі поверхні S світлочутливого шару фотоелемента та сила світла J лампочки накалювання приведено на лабораторному стенді.

Обробка результатів вимірювання

Вираз (11) для інтегральної чутливості дає лінійний зв'язок між силою фотоструму та r у вигляді

. (12)

З (12) коефіцієнт можна знайти методом найменших квадратів, скориставшись функцією лінійної регресії офісного додатка Microsoft Excel.

Результат вимірювання представити у вигляді

Проаналізуйте одержані у роботі результати і висновки запишіть до протоколу.

Контрольні питання

1. Описати сутність явища фотоефекта.

2. Розповісти про види фотоефекта.

3. Що називається інтегральною чутливістю фотоелемента?

4. Дати визначення характеристик світлового потоку та їх, одиниць

вимірювання:

-світловий потік,

-сила світла

-освітленість

-точкове джерело світла

-зв'язок між інтенсивністю та силою світла точкового джерела світла.

5. Запишіть формулу для визначення інтегральної чутливості

фотоелемента. У яких одиницях вона виміряється?

Додаток § 1. Поширення світла в середовищі

П оширення світла в середовищі за класичною теорією відбувається так: падаюче випромінювання збуджує атоми середовища, викликаючи вторинне вимушене випромінювання осциляторів атома, якими є валентні (зовнішні) електрони. Ці електрони ще називаються оптичними. Вторинне випромінювання оптичних електронів когерентне між собою і падаючим випромінюванням. При накладанні вони інтерферують, утворюючи прохідну хвилю, яка розповсюджується в напрямку первинної, а її фазова швидкість залежить від частоти, яка може бути як більше так і менше величини фазової швидкості первинної хвилі на вході у речовину. При проходженні променя світла 1 через границю розділу двох різних середовищ у результаті інтерференції утворюються прохідна 2 та віддзеркалена 1 хвилі. На Мал.1 і  кут падіння світла, і  кут відбиття, r  кут заломлення, та  діелектричні проникливості, через які виражаються показники заломлення

.

Для прохідної хвилі виконується закон Снеліуса

. (1)

Абсолютний показник заломлення світла визначається відношенням швидкості світла c у вакуумі до швидкості світла в речовині V

і тепер вираз (1) запишемо у вигляді

. (2)

Дійсно, за гіпотезою Гюйгенса, хвильовий фронт являє собою сукупність вторинних, когерентних, точкових джерел випромінювання. Доки хвильовий фронт точкового джерела В (див.Мал.2) дійде до точки А на границі двох середовищ, хвильовий фронт точкового джерела О проникне у друге середовище і за час розповсюдиться до точки С. Таким чином відрізок

, (3)

а відрізок

. (4)

З одержаних співвідношень випливає (2), а разом із ним і (3).

При певних співвідношеннях кута падіння та показників заломлення світла спостерігається явище повного внутрішнього віддзеркалення (кут заломлення ). Кут можна одержати із закону Снеліуса

. (5)