Зависимость силы фототока от интенсивности освещения

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра физики

Лаборатория оптики, атомной и ядерной физики

Отчет по лабораторной работе № 326

«Зависимость  силы фототока от интенсивности освещения»

Выполнил студент           группы АТК-102

Лебединский А.А.

Проверила преподаватель

Боднарь Р.П.

Санкт-Петербург

2002

Цель работы: Изучение зависимости  силы фототока от интенсивности освещения, проверка закона Столетова применительно к интегральному фотоэффекту.

Краткое теоретическое обоснование:

Фотоэффектом называется освобождение в веществе носителей тока под действием света. Различают два вида фотоэффекта: внешний фотоэффект – вырывание светом электронов с поверхности металлов и полупроводников; внутренний фотоэффект – появление под действием света добавочной проводимости у некоторых полупроводников за счет освобождения светом либо электронов, либо дырок, либо пар (дырка-электрон).     В некоторых случаях эти процессы могут происходить одновременно.

При известных условиях на границе металл-полупроводник или в веществе полупроводника под действием света может возникнуть электродвижущая сила, вызывающая появление или изменение силы тока в цепи. В этом частном случае внутреннего фотоэффекта говорят о фотоэффекте запирающего слоя.

Важнейшим законом фотоэффекта является закон, открытый в 1888-1889 гг. профессором Московского университета А.Г. Столетовым. Этот закон относится в равной мере кол всем видам фотоэффекта и устанавливает следующее: количество испускаемых в единицу времени электронов или сила насыщенного фотоэлектрического тока пропорциональны при прочих равных условиях интенсивности падающего света. Равные условия здесь надо понимать как освещение поверхности монохроматическим светом, т.е. светом одной и той же длины волны. Интенсивность потока лучистой энергии по квантовой теории – физическая величина, пропорциональная числу квантов, подающих за 1 секунду на единицу площади.

Пропорциональная зависимость между силой фототока и интенсивностью света позволяет использовать фотоэлементы для целей фотометрии – регистрации и измерения световых потоков, освещенности и других величин, а также сигнализационных, автоматических и телемеханических устройствах, телевидении и звуковом кино.