Порядок выполнения работы
Включить блок светодиодов и установить в рабочее положение синий светодиод (длина волны, соответствующая максимуму его излучения равна 475 нм).
Провести измерения зависимости силы фототока от величины приложенного в обратном направлении напряжения.
Провести аналогичные измерения для других светодиодов, обладающих максимумом излучения при следующих длинах волн:
зеленый 1 – 515 нм, зеленый 2 – 526 нм,
желтый – 592 нм, красный – 630 нм.
Построить графики зависимости силы фототока от величины приложенного напряжения и для каждой длины волны определить значение задерживающего напряжения.
Используя полученные значения задерживающего напряжения, построить зависимость UЗ от частоты (=с/, где с – скорость света).
С помощью графика по формуле
определить постоянную Планка и работу
выхода
электрона из фотокатода.Для каждой спектральной линии (для каждого фотодиода) измерить зависимость силы фототока от напряжения в прямом направлении и построить вольтамперные характеристики фотоэлемента.
Вариант Б
Лабораторная установка
В данной работе явление внешнего фотоэффекта изучается с помощью промышленного фотоэлемента СЦВ – 3. Этот фотоэлемент представляет собой герметически закрытый стеклянный сферический баллон, из которого выкачан воздух. На одну половину внутренней поверхности баллона нанесен тонкий слой соединения Cs3Sb. Этот слой и служит фотокатодом (К), обладающим малой работой выхода для электронов и, следовательно, красной границей фотоэффекта, находящейся в видимой части спектра. Металлический анод (А) фотоэлемента имеет форму сферы и расположен в центральной части баллона.
П
ростейшая
схема включения фотоэлемента приведена
на рис. 5.
При освещении фотокатода в цепи фотоэлемента возникает электрический ток, который можно измерить миллиамперметром (мА). Напряжение U между анодом и катодом измеряется вольтметром (V) и может изменяться потенциометром R.
Рис.5
Примечание: для варианта Б задания и порядок выполнения работы даны на рабочем месте.
Контрольные вопросы
В чем заключается явление внешнего фотоэффекта?
Сформулируйте экспериментально установленные основные законы внешнего фотоэффекта.
Какие закономерности фотоэффекта нельзя объяснить с точки зрения волновой теории света?
Напишите уравнение Эйнштейна и на его основе объясните основные законы фотоэффекта.
Что называется работой выхода электрона из вещества?
Что такое «красная граница фотоэффекта»? Как она связана с работой выхода электрона?
Проанализируйте зависимость фототока от разности потенциалов между электродами фотоэлемента при внешнем фотоэффекте.
Что такое задерживающая разность потенциалов? От чего она зависит?
Объясните зависимость фототока насыщения от величины светового потока.
Что называется интегральной чувствительностью фотоэлемента?
Лабораторная работа 3.7 Определение показателя преломления стекла призмы и дисперсии призмы
Цель работы:
изучить явление дисперсии и поглощения света, определить показатель преломления стекла призмы, определить дисперсию призмы.
Оборудование:
призма, гониометр, источник света.