1. Снять вольтамперную характеристику i = f(U) фотоэлемента при неизменном световом потоке Ф. Для этого установить фотоэлемент на расстоянии 0,20 м от лампы накаливания и путем перемещения движка потенциометра изменять напряжение в диапазоне от 20 до 220 В. Экспериментальных точек должно быть не менее десяти. Результаты измерений занести в таблицу 2.1.
Таблица 2.1
Экспериментальные данные зависимости фототока от разности потенциалов между анодом и катодом
№№ | 5 ··· 10 | ||||
U, В | |||||
i, мкА |
2. Снять световую характеристику фотоэлемента i = f(Ф) при неизменном напряжении между анодом и катодом, например, при U в диапазоне от 200 до 220 В. Световой поток Ф регулировать путем изменения расстояния фотоэлемента от источника излучения (). Диапазон расстояний – от 0,20 до 0,80 м с шагом 0,05 м. Расчет светового потока при определенном значении произвести по формуле
(2.6) где S – площадь фотокатода, I – сила света лампы накаливания.
Экспериментальные данные i и и рассчитанные значения Ф занести в таблицу 2.2.
Таблица 2.2
Экспериментальные данные зависимости фототока от величины светового потока, падающего на фотоэлемент
№№ | 5 ··· 10 | ||||
, м | |||||
i, мкА | |||||
Ф, лм |
3. Рассчитать чувствительность фотоэлемента при = 0,2 м по формуле
( 2.7)
Исходные данные и рассчитанное значение внести в таблицу 2.3.
Таблица 2.3
Исходные данные и рассчитанное значение чувствительности фотоэлемента
S, м2 | I, кд | , м | i, мкА | γ, мкА/лм |
Величина для различных вакуумных фотоэлементов имеет значение от нескольких микроампер на люмен до 100 мкА/лм. Для цезиевого фотоэлемента, типа ЦГ-3, используемого в работе, чувствительность не менее 50 мкА/лм.
4. Построить графики зависимостей i = f(U), i = f(Ф).
5. Составить отчет по лабораторной работе согласно установленной форме.
Данные справочного характера, необходимые при расчетах: I = 8 кд для лампы мощностью 15 Вт, I = 27 кд для лампы мощностью 40 Вт, S = 7 · 10-4 м2.