|
Badanie fotokom�rki |
|
|
|
|
WPROWADZENIE
Zjawisko wyzwalania elektron�w z cia pod wpywem padajcego na nie promieniowania elektromagnetycznego wiata widzialnego, podczerwonego(nadfioletowego) dzielimy na trzy rodzaje:
-zjawisko fotoelektryczne zewntrzne(powierzchniowe)
-zjawisko fotoelektryczne wewntrzne(objtociowe)
-zjawisko fotowoltaiczne(fotoelektromotoryczne)
A.Einstein wyjani mechanizm zjawiska fotoelektrycznego zaoy on (za Planckiem), e wiato ma budow ziarnisto-kwantow a energia jednego kwanta wynosi h- gdzie h- jest sta Plancka(
) a - czstotliwoci drga fali elektromagnetycznej padajcej na dany metal. W myl tych zaoe strumie promieniowania skada si z pojedynczych kwant�w posiadajcych okrelon energi. Energia kwantu promieniowania czyli fotonu, padajcego na powierzchni metalu jest oddana cakowicie jednemu z elektron�w metalu(przy czym kwant przestaje istnie). Wymiana energii midzy elektronem a fotonem odbywa si w czasie okoo 
Energia fotonu przekazana elektronowi moe ulec podziaowi na prac wyjcia i energi kinetyczn elektronu lub tylko na prac wyjcia. Warunek wymiany energii moemy zapisa w postaci: 
W- praca wyjcia
Praca wyjcia W nazywa si minimaln prac konieczn do wyrzucenia elektronu o energii odpowiadajcej energii na poziomie Feriniego z ciaa staego do otaczajcej to ciao pr�ni. Podstawiajc za prac 
gdzie :
jest to adunek elektronu
- jest r�nic potencja�w przez jak musi przej elektron przy wychodzeniu na zewntrz
W granicznym przypadku gdy caa energia pochonitego fotonu zostaje zuyta na pokonanie bariery potencjau a prdko fotoelektron�w jest r�wna 0,to:
, gdzie:
- graniczna czsto (przy kt�rej elektrony opuszczaj powierzchni metalu z prdkoci 0) albo progowa czstotliwo promieniowania padajcego
Prawa zjawiska fotoelektrycznego mona wyrazi na gruncie teorii kwant�w w spos�b nastpujcy:
PRAWO I
Ze wzrostem padajcej energii promienistej (przy ustalonej dugoci fali promieniowania elektromagnetycznego) to jest ze zwikszeniem gstoci strumienia kwant�w zwiksza si liczba elektron�w wychodzcych w jednostce czasu z jednej powierzchni owietlanego ciaa, lecz nie zmienia si ich prdko(Vmax).
PRAWO II
Prdko pocztkowa(Vmax) wychodzcych na zewntrz fotoelektron�w jest tym wiksza, im kr�tsza jest padajca fala wiata, tj. im wiksza jest energia kwant�w promieniowania.
Pierwsz fotokom�rk skonstruowali Elster i Geitel, kt�rzy w 1890 roku opisali typy fotokom�rek szklanych zawierajcych substancje fotoelektryczne w postaci warstw metali alkaicznych, ich stop�w lub amalgamat�w umieszczonych w bakach szklanych.
Dzisiaj kom�rki fotoelektryczne dzielimy na dwie grupy:
- pr�niowe
- gazowe
Lp. |
d[cm] |
U[V] |
I[A] |
1 |
25 |
10 |
2 |
2 |
25 |
20 |
4 |
3 |
25 |
30 |
4 |
4 |
25 |
40 |
4 |
5 |
25 |
50 |
4 |
6 |
25 |
60 |
6 |
7 |
25 |
70 |
6 |
8 |
25 |
80 |
8 |
9 |
25 |
90 |
8 |
10 |
25 |
100 |
10 |
11 |
20 |
10 |
4 |
12 |
20 |
20 |
4 |
13 |
20 |
30 |
6 |
14 |
20 |
40 |
6 |
15 |
20 |
50 |
8 |
16 |
20 |
60 |
10 |
17 |
20 |
70 |
10 |
18 |
20 |
80 |
12 |
19 |
20 |
90 |
14 |
20 |
20 |
100 |
16 |
21 |
15 |
10 |
8 |
22 |
15 |
20 |
8 |
23 |
15 |
30 |
10 |
24 |
15 |
40 |
12 |
25 |
15 |
50 |
16 |
26 |
15 |
60 |
18 |
27 |
15 |
70 |
20 |
28 |
15 |
80 |
24 |
29 |
15 |
90 |
26 |
30 |
15 |
100 |
30 |
Lp. |
U[V] |
d[cm] |
I[A] |
1 |
60 |
12 |
34 |
2 |
60 |
13 |
28 |
3 |
60 |
14 |
22 |
4 |
60 |
15 |
20 |
5 |
60 |
16 |
16 |
6 |
60 |
17 |
14 |
7 |
60 |
18 |
12 |
8 |
50 |
12 |
32 |
9 |
50 |
13 |
26 |
10 |
50 |
14 |
20 |
11 |
50 |
15 |
16 |
12 |
50 |
16 |
14 |
13 |
50 |
17 |
12 |
14 |
50 |
18 |
10 |
15 |
40 |
12 |
26 |
16 |
40 |
13 |
20 |
17 |
40 |
14 |
18 |
18 |
40 |
15 |
14 |
19 |
40 |
16 |
12 |
20 |
40 |
17 |
10 |
21 |
40 |
18 |
10 |
Woltomierz
kl.0,5
1dz.=2V
z=150V
Mikroamperomierz
kl.1,5
1dz.=2A
z=100A
BDY
l=2mm
U=4V
I=4A
,bd liczymy z pochodnej logarytmicznej
d |
|
X |
12 |
0,0069 |
0,00023 |
13 |
0,0059 |
0,00018 |
14 |
0,0051 |
0,00015 |
15 |
0,0044 |
0,00012 |
16 |
0,0039 |
0,00010 |
17 |
0,0034 |
0,00008 |
18 |
0,0031 |
0,00007 |
WNIOSKI
W wiczeniu wyznaczono charakterystyk prdowa-napiciow i wietln fotokom�rki. Z pierwszej wynika e przy staej odlegoci r�da wiata, zwikszajc napicie przyoone do fotokom�rki warto fotoprdu ronie. Przy mniejszych odlegociach r�da wiata od fotokom�rki wartoci napicia i fotoprdu s odpowiednio wiksze. Z charakterystyki wietlnej wynika e wraz ze zmniejszeniem odlegoci wiata wzrasta warto fotoprdu. Dzieje si tak dla tego, e zbliajc ar�wk do fotokom�rki zwikszamy strumie wiata padajcy na fotokom�rk. Dziki temu zwiksza si ilo elektron�w wytrconych z katody a wic ronie warto fotoprdu. Na bd wpywa niepunktowo r�da wiata, wahania napicia zasilajcego ar�wk, co powoduje zmian strumienia padajcego wiat oraz bd miernik�w. Mog wic wystpi odchylenia od charakterystyki prawidowej.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
badanie fotokom˘rki2, MIBM WIP PW, fizyka 2, sprawka fiza 2, fizyka lab, fizyka
badanie fotokom˘rki1, MIBM WIP PW, fizyka 2, sprawka fiza 2, fizyka lab, fizyka
badanie fotokomórki gazowej2
BADANIE FOTOKOMÓRKI2
Fizyka- fotokomórka gazowa, Badanie fotokom?rki gazowanej
WSPËUC~4, Badanie fotokom˙rki gazowanej
Badanie fotokomórki gazowanej
badanie fotokom˘rki4
Wyznaczanie współczynnika absorpcji promieniowania gamma-2, Badanie fotokom?rki gazowanej
BADANI~3 2, Badanie fotokom˙rki gazowanej
więcej podobnych podstron