Четвертый семестр (вечерка) / Лабораторные работы / 7. Лабораторная работа №14 / Лабараторная работа №14, седьмая. Исследование внутреннего фотоэффекта

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»

Кафедра физики

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 14

«Исследование внутреннего фотоэффекта»

Выполнил: Попов Алексей Павлович

Группа №: 8802

Преподаватель: Чурганова Серафима Сергеевна

Оценка лабораторного занятия
Вопросы	Подготовка к лабораторной работе	Отчет по лабораторной работе	Коллоквиум	Комплексная оценка

Санкт-Петербург, 2020

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

Исследование внутреннего фотоэффекта

Работа № 14. Исследование внутреннего фотоэффекта

Цель работы: Изучение зависимости фототока в сернистом свинце от напряжения и освещенности.

Схема установки.

Рис. 1 Схема установки для исследования внутреннего фотоэффекта

Схема установки для исследования внутреннего фотоэффекта изображена на рис. 14.1 , где ФС – фотосопротивление (типа ФС – Al); PU – вольт-метр; РА – микроамперметр; R – реостат; S_Э эталонная лампа накаливания. Фотосопротивление и лампа установлены на оптической скамье.

Основные расчетные формулы

1. Расчетная формула для определения удельной чувствительности фотосопротивления

Г_U = I_ф / (SEU)

, где I_ф – фототок, SE – световой поток, падающий на фотосопротивление, S – площадь его поверхности, E – её освещенность, U – напряжение.

ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ

Лабораторная работа №14

Исследование внутреннего фотоэффекта

Таблица 1. Вольтамперная характеристика фотосопротивления (J = 25 кд)

r, см	E = J/r2 лк	I, мкА	Напряжение U, В
			0	1	2	3	4	5	6	7
20	625	Темновой, Iт
		При освещении, I
		Фототок, Iф = I - Iт
r, см	E = J/r2 лк	I, мкА	8	9	10	11	12	13	14	15
20	625	Темновой, Iт
		При освещении, I
		Фототок, Iф = I - Iт

r, см	E = J/r2 лк	I, мкА	Напряжение U, В
			0	1	2	3	4	5	6	7
10	2500	Темновой, Iт
		При освещении, I
		Фототок, Iф = I - Iт
r, см	E = J/r2 лк	I, мкА	8	9	10	11	12	13	14	15
10	2500	Темновой, Iт
		При освещении, I
		Фототок, Iф = I - Iт

Таблица 2. Световые характеристики фотосопротивления (J = 25 кд)

Напряжение U, В	I, мкА	Расстояние r, см
		10	15	20	25	30	35	40
10	Темновой, Iт
	При освещении, I
	Фототок, Iф = I -Iт
15	Темновой, Iт
	При освещении, I
	Фототок, Iф = I -Iт
Освещенность E = J/r2, лк

Контрольные вопросы

1. Что такое валентная зона, зона проводимости, запрещенная зона?

Ответ.

В се эти термины связывает одно – зонная теория строения твердого тела.

Состояния электронов в атоме характеризуются только вполне определенными значениями энергии, которые называют энергетическими уровнями. В твердом теле отдельные уровни энергии электронов в атомах трансформируются в энергетические зоны, имеющие конечную энергетическую ширину.

Зону энергий, соответствующую наивысшему заполненному электронами уровню, называют валентной зоной, так как состояния с этими значениями энергии заполняются валентными электронами атомов. Ближайшую к валентной энергетическую зону, соответствующую не занятой электронами разрешенной совокупностью состояний, называют зоной проводимости.

2. Что такое фоторезистор и как меняются его свойства под действием света?

О твет.

Объектом исследования является фотосопротивление (рис. 14.3) – тонкий слой 1 полупроводникового материала, нанесенный на изолирующую пластинку 2. На краях слоя расположены электроды 3. Вся конструкция монтируется в пластмассовый корпус 4.

При отсутствии освещения в цепи протекает темновой ток Iт , зависящий от приложенного напряжения и темнового сопротивления. При освещении ток I в цепи больше темнового тока I_т . Разность I_ф = I − I_т составляет фототок

3. Какие зависимости исследуются в данной работе?

Ответ.

Вольтамперная характеристика фотосопротивления, световые характеристики фотосопротивления.

4. Какова зависимость фототока от освещенности?

Ответ.

График зависимости фототока от освещенности имеет вид линейной функции, зависимость прямо пропорциональная. Увеличение освещенности приводит к увлечению фототока