2. Экспериментальная часть
2.1. Описание экспериментальной установки
2.1.1 Измерительный комплекс лкк–2
Лабораторная работа выполняется на установке, входящей в состав универсального измерительного комплекса ЛКК–1. Внешний вид установки представлен на рис.2.1.
Основные компоненты ЛКК–1:
1 – зрительная труба (для наблюдения спектра источников света),
2 – монохроматор МУМ–1–01 (для выделения света определенной длины волны),
3 – шкала монохроматора (отсчет длины волны в нм),
4 – ручка привода монохроматора,
5
– блок источников света,
6 – мультиметры М830В встроенные (для измерения фототока),
7 – измерительная система ИСК–2,
8 – каркас с выдвижными ящиками.
Внутреннее устройство установки ЛКК–1 и ход световых лучей от источника показаны на рис.2.2.
Основные детали и элементы внутреннего устройства установки ЛКК–1:
1 – шток для перемещения зеркала,
2 – зеркало,
3 – щель бокового выхода,
4 – щель заднего выхода,
5 –зеркало на поворотной стойке (перемещается штоком 1),
6 – неподвижное зеркало,
7
–входная щель,
8 –линза-конденсор в оправе с держателем светофильтров,
9 – подвижное зеркало с винтом смещения вокруг горизонтальной оси,
10 – рукоятка смещения зеркала 9 вокруг вертикальной оси,
11 – источник света (лампа накаливания),
12 – мультиметры,
13 – ручка для поворота дифракционной решетки и шкалы монохроматора,
14 – шкала монохроматора,
15 – дифракционная решетка (отражательная вогнутая),
16 – окуляр зрительной трубы (десятикратная труба),
17 – винт вертикального смещения зрительной трубы,
18 – винт горизонтального смещения зрительной трубы,
19 – объектив в оправе.
Измерительная система ИСК–2 (рис.2.1), используемая в лабораторной работе, включает в себя блок питания источников света и регулирующие модули, которые позволяют:
задавать и измерять токи и напряжения источников света;
измерять токи фотоприемников с разрешением от 10-11 А;
создавать и измерять необходимые напряжения на фотоприемниках.
Схема подключения фотоприемников и измерительных приборов к системе ИСК – 2 показана на рис.2.3.
Назначение органов управления и подключения следующее.
"ФП" – разъем типа СГ–5 для подключения фотоприемников. Назначение контактов разъема (см. рис.2.3):
1 – электрод фотоприемника (сигнальный);
2 – общий (экран кабеля, соединяемый с корпусом установки);
3 – питание "+12 В";
4 – электрод фотоприемника (питание);
5 – питание "–12 В".
Контакт 4 подключен к источнику питания фотоприемника ИПФ, а контакт 1– к входу усилителя фототока (рис.2.3), причем усилитель удерживает потенциал 1 контакта 1 вблизи нулевого значения 0 = 0. Напряжение, создаваемое источником питания на фотоприемнике, выведено на гнезда "UФП". Более высокий потенциал верхнего гнезда "UФП" соответствует положительному значению UФП = 4 – 1. Значение UФП определяется суммой напряжений, устанавливаемых двумя ручками "UФП" на панели ИСК – 2 (рис.2.4). Верхняя ручка обеспечивает регулировку в пределах от 0 до +20 В, нижняя – плавную регулировку от 0 до – 2 В.
Панель управления ИСК-2 показана на рис.2.4.
В
ыходное
напряжение UВЫХ
усилителя выведено на гнезда "IФП"
(рис.2.4). Оно пропорционально току
фотоприемника IФП
с коэффициентом К, определяемым положением
переключателя "мкА/В" на панели
ИСК–1:
IФП = К (UВЫХ – U0),
где U0 – небольшое напряжение смещения, обусловленное погрешностями электроники. Более высокий потенциал верхнего гнезда "IФП" соответствует показанному на рис.2.3 направлению тока IФП (ток вытекает из контакта 1).
Для измерения малого фототока (от 0,01 нА до 500 мкА) переключатель "мкА/В" (рис.2.4) устанавливают в одно из положений от 0,1 мкА/В до 100 мкА/В, а к гнездам "IФП" подключают вольтметр с разрешением от 0,1 мВ и измеряют UВЫХ. Если фототок превышает допустимое для усилителя значение, загорается индикатор перегрузки "ПЕРЕГРЕВ". Тогда нужно перейти на большее значение К.
Для измерения токов более 500 мкА переключатель "мкА/В" (рис.2.4) устанавливают в положение "ВНЕШ", при этом фотоприемник подключается к гнездам "IФП" напрямую, и для измерения тока к этим гнездам подключается амперметр (показано на рис.2.3 пунктиром).
