books.originweb.info добавить в избранное :: сделать стартовой :: рекомендовать другу  
 книга
cейчас: 13:21, среда, 12 августа 2020 г.
Научно-образовательный портал 


Лабораторная работа № 3-19

2. Описание аппаратуры и метода измерений

Простейший тип фотоэлемента – вакуумный, представляющий собой пустотный стеклянный или кварцевый баллон, в котором на подкладочном слое серебра нанесен слой светочувствительного щелочного металла. Этот слой излучает электроны при освещении его светом достаточно короткой длины волны.

Излучающий слой, батарея (катод) Схема установки для исследования свойств фотоэлемента

К излучающему слою присоединен минус батареи (катод) (рис. 59). В середине фотоэлемента (ф. э.) расположено кольцо (или спираль), к которому присоединяется плюс батареи (анод). Электрическое поле направляет вылетающие электроны к аноду, вызывая ток в цепи. Величина тока фотоэлемента пропорциональна световому потоку, падающему на катод.

При неизменном световом потоке фототок зависит от напряжения между катодом и анодом.

Но у вакуумных фотоэлементов, начиная с некоторого значения анодного напряжения, прекращается дальнейший рост тока: наступает состояние насыщения, при котором все вылетающие из катода электроны полностью попадают на анод.

Величина тока насыщения, отнесенная к одному люмену светового потока, называется чувствительностью фотоэлемента.

С целью создания прибора с более высокой чувствительностью фотоэлементы наполняют инертным газом (Ar, Ne, He) при давления порядка сотых долей миллиметра ртутного столба. Такие приборы называет газонаполненными фотоэлементами. В этом случае вылетевшие с фотокатода электроны ускоряются электрическим полем и ионизируют частицы газа, наполняющего фотоэлемент. Полученные в результате ионизации новые электроны, ускоряясь электрическим полем, в свою очередь, ионизируют молекулы газа. В результате к аноду устремляется все возрастающая лавина электронов, от чего сильно увеличивается чувствительность. Сила фототока также увеличивается и теоретически может быть сколь угодно большой; ток насыщения отсутствует. Однако практически величина анодного напряжения газонаполненными фотоэлемента не должна превышать определенной величины, при которой внутри прибора возникает пробой.

В данной установке в качестве фотоэлемента используется однокаскадный сурьмяно-цезиевый фотоумножитель.

На оптической скамейке находятся на подставках: слева – осветитель фотоэлемента, а справа – фотоэлемент. Фотоэлемент с подставкой может перемещаться вдоль оптической скамьи, на которой укреплена миллиметровая линейка, с помощью которой можно определить расстояние от фотоэлемента до осветителя. На фотоэлемент надета круговая шторка. Чтобы открыть доступ света на фотоэлемент, шторка (только во время измерений) поворачивается.

С помощью шлейфов осветитель и фотоэлемент подключаются к основной установке. С помощью потенциометра R (см. рис. 60) можно регулировать напряжение, подаваемое на фотоэлемент и измеряемое вольтметром V. Микроамперметр позволяет измерять силу тока, проходящего через фотоэлемент.

Работа заключается в снятии вольтамперной и световой характеристик и определении чувствительности фотоэлемента.




Интернет-магазин
Rambler's Top100

Copyright © originweb.info, books.originweb.info. Все права принадлежат их авторам.