Китайская народная медицина

Сервис для выполнения любых видов студенческих работ

Сервис для выполнения любых видов студенческих работ

Уборка   квартир в Москве

Уборка квартир в Москве

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Заказ контрольной работы

Заказ контрольной работы

Интернет-магазин Olympus

Интернет-магазин Olympus

 

Туризм, путешествия: Бронирование отелей

Туризм, путешествия: Бронирование отелей

KupiVip – крупнейший онлайн-магазин

Гироскутер SmartWay

ТехносилаТехносила

Подарки

Онлайн-гипермаркет лучших товаров для детей

Заказать курсовую работу - Пишут преподаватели!
Лабораторные работы по оптоэлектронике Исследование основных параметров полупроводникового лазера Полупроводниковые детекторы оптического излучения Волоконно-оптический световод Электронно-дырочный переход http://secureloans404.yolasite.com/

Методика снятия ВАХ фотоэлемента

Для снятия вольт-амперных характеристик ФЭ при различных величинах светового потока на ФЭ подают напряжение постоянного тока и измеряют протекающий через него ток. При приложении положительного напряжения («прямого напряжения») на анод ФЭ снимается прямая ветвь ВАХ, а при подаче отрицательного напряжения («обратного напряжения») снимается обратная ветвь.

На рис. 603.5 представлены ВАХ, снятые при различных

значениях световых потоков. Видно, что при увеличении светового потока ток, проходящий через ФЭ, увеличивается.

Рис. 603.5

В лабораторном стенде измерение ВАХ производится подачей напряжения с потенциометров R1 и R2 на анод ФЭ и измерением тока, протекающего через ФЭ Iфэ. Этот ток создает падение напряжения на одном из резисторов R3, R4 или R5. Это падение напряжения измеряется цифровым вольтметром PV2 и будет прямо пропорционально протекающему току. Пределы измерителя тока задаются переключателем S4.

Ток, протекающий через ФЭ, зависит от величины светового потока, падающего на ФЭ от лампы. В данном стенде величина светового потока задается изменением яркости свечения лампы с помощью переключателей S1 и S2 «СВЕТОВОЙ ПОТОК», изменяющих напряжения питания лампы.

603.7. Порядок выполнения работы по измерению ВАХ

1. Установить потенциометры «УСТАНОВКА НАПРЯЖЕНИЯ на ФЭ» в крайнее левое положение, переключатель напряжения в положение «ПРЯМОЕ 0… 200 V», переключатель диапазонов измерителя тока в положение «200 µА», переключатель светофильтров в положение «БФ». Переключатели светового потока – оба в нижнее положение.

Выключатель «Сеть» установить в выключенное состояние, нажав на нижнюю часть его клавиши.

2. Включить вилку сетевого шнура в розетку сети ~220 V.

3. Включить выключатель сеть, нажав на верхнюю часть его клавиши, при этом включится лампочка подсветки внутри сетевого выключателя, появятся цифры на индикаторах и будет слышен шум вентилятора охлаждения лампы.

4. Включить левым переключателем световой поток Ф1. При этом измеритель тока покажет начальный ток ФЭ (ток при Uфэ = 0).

5. Переключая диапазоны, измерителя тока и устанавливая с помощью потенциометров «ГРУБО» и «ТОЧНО» различные напряжения на ФЭ, произвести измерения прямой ветви ВАХ ФЭ. При этом надо учитывать инерционность измерительных приборов и производить плавную установку напряжения, а при регистрации тока ФЭ также необходимо учитывать время установления соответствующего прибора (как правило, 2…3 с).

6. Данные занести в таблицу. Устанавливать напряжение можно в пределах до 190 В, причём в начале ВАХ (0…10 В) напряжение устанавливают через 1 В, а на участке до 50 В через 5 В, а далее через 10 В. Преподаватель может задать и другие режимы измерений.

7. Для измерения обратной ветви ВАХ ФЭ необходимо установить потенциометрами нулевое напряжение на ФЭ, а затем установить переключатель из положения «ПРЯМОЕ 0…200 V» в положение «ОБРАТНОЕ 0…2 V».

8. Изменяя с помощью потенциометров напряжение на ФЭ, регистрируют обратную ветвь ВАХ ФЭ. При этом надо учитывать, что измеритель напряжения показывает значение напряжения в единицах миливольт (2 В = 2000 мВ), а измеритель тока – в единицах наноампер (2 μА = 2000 нА).

9. Для снятия ВАХ при других величинах светового потока устанавливают соответствующие переключатели в положение Ф2 или Ф3 и повторяют измерения в соответствии с пп.5 - 8.

10. На миллиметровой бумаге построить графики ВАХ ФЭ для различных величин световых потоков.

603.8. Методика определения постоянной Планка

Одной из особенностей ФЭ является наличие тока при нулевом напряжении на ФЭ, обусловленного тем, что часть электронов, выбитая потоком света из катода, достигает анода. Для того чтобы этот ток прекратился, необходимо к ФЭ приложить обратное напряжение – задерживающий потенциал Uз. На рис. 603.6 представлены начальные участки – обратные ветви ВАХ ФЭ, снятые при различных длинах волн падающего света.

Видно, что задерживающий потенциал тем больше, чем меньше длина волны. Кроме того, сравнивая ВАХ, снятые для одной длины волны λ3, но для разных световых потоков Ф1 и Ф2, видим, что величина потока не влияет на величину задерживающего потенциала.

Для измерения задерживающего потенциала и определения постоянной Планка в лабораторном стенде используется освещение ФЭ световым потоком от лампы, прошедшим через светофильтр. Величина обратного напряжения, подаваемого на ФЭ, измеряется при токе, равном нулю. Измерения проводятся при разных светофильтрах. Вычисления постоянной Планка производятся по формулам (603.4) – (603.6).

Рис. 603.6

603.9. Порядок проведения измерений

задерживающего потенциала

1. Подготовить и включить стенд, выполнив пп. 1 - 3 из порядка выполнения работы по измерению ВАХ.

2. Если стенд уже включен, то, установив переключатель

«СВЕТОФИЛЬТР» в одно из положений, переключатель «СВЕТОВОЙ ПОТОК» в положение «Ф3», переключатель установки напряжения на ФЭ в положение «ОБРАТНОЕ 0…2 V», а переключатель «ТОК ФЭ» в положение максимальной чувствительности – «2 μА», необходимо медленно изменять напряжение на ФЭ до тех пор, пока ток, протекающий через ФЭ, не станет равным нулю. Это напряжение и есть величина задерживающего потенциала Uз1, соответствующего длине волны выбранного светофильтра λ1. Повторить измерения 3 - 4 раза и вычислить среднюю величину Uз1.

3. Выбрав новый светофильтр с длиной волны λ2, аналогично определить  величину задерживающего потенциала Uз2.

4. Для увеличения точности рекомендуется выбирать значения длин волн фильтров с максимальной разностью (λ1 - λ2).

5. При измерениях необходимо очень плавно менять напряжение на ФЭ и учитывать время установления цифровых приборов.

6. Пересчитав величины длин волн в соответствующие частоты, по формуле (603.6) определить постоянную Планка.

7. Оценить погрешность определения постоянной Планка.

Внимание! Для питания цифровых приборов стенда используется батарейное электропитание, поэтому для предотвращения разряда батарей необходимо по окончании измерений стенд немедленно отключить от сети!

Контрольные вопросы

1. В чем суть явления внешнего фотоэффекта?

2. Что такое задерживающий потенциал? От чего и как он зависит?

3. От чего зависит энергия фотоэлектронов?

4. Что такое красная граница фотоэффекта?

5. Запишите и объясните формулу Эйнштейна.

6. Какие законы Столетова не подтверждаются волновой теорией?

Наблюдение спектров испускания и измерение длин волн в спектрах ртути и водорода, ознакомление с устройством и работой спектрометра-монохроматора.

Таким образом, решения уравнения Шредингера приводят к условиям квантования Бора. Однако квантовая механика дает схему атомных энергетических уровней с такой общностью и точностью, которые совершенно недосягаемы для теории Бора.