Изучение основных законов внешнего фотоэлектрического эффекта и определение постоянной Планка (Лабораторная работа № 12ол), страница 2

1) построить график зависимости фототока от величины приложенного к фотоэлементу напряжения;

2) построить график зависимости насыщения от освещенности фотокатода;

3) определить работу выхода электронов с поверхности фотокатода.

Описание установки

Все детали установки располагается на оптической скамье (1) рис.3. В качестве источника излучения используется гелий-неоновый лазер (2) с линейно-поляризованным излучением, подключаемый к специальному источнику питания (ИП) (3). Для изменения потока излучения, падающего на фотоэлемент от оптического квантового генератора(ОКГ), предусмотрен анализатор А (4) и знание закона Малюса – Ф=Ф0 cosa . Фотоэлемент Ф-28 (5) располагается в отдельном корпусе, крепится на оптичесхой скамье и включен в электрическую пепь, собранную в де отдельного блока.

Рис.3. Общий вид установки

Порядок выполнения работы

Упражнение I. Исследовать зависимость фототока от величины приложенному к фотоэлементу напряжения i=i (U) приразных потоках падающего света.

I. Включить лазер и проверить попадание светового луча вовходное окно фотоэлемента.

2. Подать на фотоэлемент напряжение 15-20 В.

3. Поворачивая анализатор А вокруг направления луча, какотносительно оси, добиться максимального показания микроамперметра в цепи фотоэлемента. Значение угла j₀записать.

4. Выставить ручку регулировки напряжения блока питания фотоэлемента в крайнее левое положение (анодное напряжение равно 0).

5. Изменять последовательно напряжение на фотоэлементе и измерять соответствующие им значения анодного тока (показание микроамперметра).

6. Повернуть анализатор А относительно его оси на 15° и повторить пп. 4,5.

7. Проделать п.6 шесть раз, поворачивая каждый раз анализатор на 15°.

8. Результаты занести в таблицу I .

Таблица I

Зависимость анодного тока от напряжения при разных интенсивностях cвета

	U_a	Значение анодного напряжения (В) и тока i_a
		0	1	2	3	4	5	6	10	15	20	25		j
i_a													j₀
i_a													j₁(j₁= j₀+15)
i_a													j₂(j₂= j₁+15)
i_a													j₃(j₃ = j₂+15)

9. По данным из таблицы I построить графики в координатах

i_a=i (U_a) для различных значений интенсивностей падающего излучения (разных значений «j»).

10. Сделать вывод.

Упражнение 2. Исследовать зависимость величины фототока насыщения от величины светового потока, падающего на фотокатод.

1. Выставить по прибору напряжение на фотоэлементе 30-40В и его значение записать.

2. Поворачивая анализатор А относительно луча добиться минимального пропускания системы лазер - анализатор. Значения угла и тока записать.

3. Повернуть анализатор на 10° и записать показание микроамперметра.

4. Повторить п.3 восемь раз.

5. Результаты измерений снести в таблицу 2 .

Таблица 2

j	10˚	20˚	30˚	40˚	50˚	60˚	70˚	80˚	U= B
									U= B

Зависимость анодного тока от угла поворота анализатора

6. Результаты оформить в виде графика в координатах . Величину относительной интенсивности определить по закону Малюса

7. Сделать вывод.

Упражнение 3. Определить работу выхода электронов с поверхности фотокатода.

Для выполнения этой части работы используется схема с обратным включенном фотоэлемента.

1. Переключить измерительный прибор по схеме «для работы с обратным включением фотоэлемента» (нажать кнопку 2). В этом случае на фотоэлемент подается обратное (запирающее) напряжение 0-1 В.

2. Включить лазер.

3. Вращая ручку регулировки напряжения добиться нулевых показаний на микроамперметре, когда фотоэлемент перестает реагировать на прерывание лазерного луча. Записываем значение задерживающего значения U_зад.

4. Меняя поляризатором величину потока падающего излучения, убедиться, что U_задне зависит от интенсивности падавшего света.

5. Используя закон Эйнштейна ,