Учебно-методическое пособие к лабораторному практикуму по курсу «Методика преподавания физики в школе», страница 13

Для определения длины электромагнитной волны диполь ус­танавливают в точке максимума (или минимума) сигнала. За­мечают его положение. Затем перемещают диполь вдоль линии распространения электромагнитных волн, отсчитывая одновремен­но 20 максимумов. Замечают положение диполя при двадцатом максимуме. Измеряют расстояние между выделенными положе­ниями и подсчитывают длину волны.

Лабораторная работа № 25

ИЗЛУЧЕНИЕ  ЗАКОНОВ ОСВЕЩЕННОСТИ  ПРИ   ПОМОЩИ ФОТОЭЛЕМЕНТА.

Оборудование: прибор для  излучения законов  освещенности, микроамперметр, ИЭПП – 2,  реостат  лабораторный, ключ.

Выполнение работы

Описание   установки:

Прибор для излучения  законов  освещенности  представляет собой   горизонтально расположенную  трубку, укрепленную  на  двух  подставках.  В левой  части  трубы  находится  селеновый  элемент, который  соединен  гибкими  проводами  с  двумя  зажимами, установленными  на  торговой  части   трубы. При  помощи  рукоятки 1 фотоэлемента можно поворачивать вокруг горизонтальной  оси  на 90°. Ось вращения проходит  по диаметру  активной  поверхности  фотоэлемента. Угол  поворота  определяется  по шкале  угломера 2, укрепленного  на  поверхности  корпуса  прибора.  Это позволяет  изучить  зависимость  освещенности  фотоэлемента  от  угла  падения пучка  света. Средняя часть трубы раскрывается на  две  половины. На  откидной  крышке  трубы  укреплена шкала 3 с  делениями   от  10  до  30  см,  причем  нулевое  деление  шкалы  совпадает  с  плоскостью  чувствительного    слоя  фотоэлемента.

Внутри  труба  имеет  несколько  защитных  ребер  и  черную  матовую  окраску. Ребра  предохраняют  от  отраженных  лучей,  а  черная  окраска  служит  надежной  защитой  фотоэлемента  от  световых  бликов. К  прибору  прилагаются  следующие  детали:

1. собирающая  линза,  фокусное    расстояние  которой  равно  15  см,  а  диаметр  3,5  см. Линза  служит  для  получения  пучка  параллельных  лучей,  падающих  на  фотоэлемент;

2. электрическая  лампочка  (3,5 В  и  0,28 А).  Лампочка  служит  в  опытах  источником света;

3. гальванометр  типа  М495  (или  аналогичный  по  параметрам  микроамперметр); три  диафрагмы:   одна  из  них  с  площадью  отверстия 9 см² и с матовым стеклом; другая с площадью отверстия 6 см² и третья диафрагма  с площадью отверстия 3 см².

При выполнении опытов  микроамперметр присоединяют к  зажимам фотоэлемента; диафрагмы поочередно устанавливают внутри трубы перед фотоэлементом, причем последние две подвешивают на штифт 4, расположенный в корпусе диафрагмы с матовым стеклом; линзу и лампочку вводят  внутрь трубы и устанавливают на основании подставки.

Опыт 1. Исследование зависимости тока фотоэлемента от осве­щенности

Фотоэлемент располагают перпендикулярно к оси трубы, (указатель ставят на нулевое деление угломера) а зажимы его соединяют с микроамперметром. В трубу устанавливают линзу и лампочку, соединяют через реостат и выключатель с батареей аккумуляторов.

Изменяя расстояние между линзой и лампочкой, добиваются параллельного пучка света, падающего на  фотоэлемент. Для этого  ориентировочно можно установить линзу на 15-м, а лампочку на 30-м делении шкалы. Затем камеру с фотоэлементом закрывают диафрагмой с матовым стеклом (площадь отверстия 9 см²). Диафрагму располагают так, чтобы имеющийся внутри ее корпуса штифт находился вверху. Штифт служит для подвешивания других диафрагм. Закрывают трубу и, следуя микроамперметром, изменяют с помощью реостата накала лампочки, чтобы получить для первого наблюдения показания микроамперметра, например, 60 мкА, а для последующих – 45, 30 мкА, т.е. величины, кратные трем. Это облегчит дальнейшие расчеты.

На шрифт первой диафрагмы последовательно подвешивают вторую с площадью отверстия 6 см², затем третью с площадью отверстия 3см². Каждый раз показание микроамперметра и относительные площади  отверстий диафрагм записывают в таблицу.

  Затем дважды  повторяют опыт, изменяя накал лампочки, и показания микроамперметра вносят в таблицу.