BADANIE NATĘŻENIA PRĄDU W OGNIWIE FOTOELEKTRYCZ-

NYM PRZY OŚWIETLENIU ŚWIATŁEM BIAŁYM

Zestaw przyrządów :
1. Ogniwo fotoelektryczne w obudowie.
2. Źródło światła do oświetlania ogniwa.
3. Mikroamperomierz.
4. Galwanometr.

Przebieg pomiarów:
1. Ogniwo fotoelektryczne w obudowie umieszczone na ławie optycznej ustawiamy w odległości 80
cm od żródła światła i łączymy z miernikiem natężenia prądu.
2. Zapalamy żródło światła, zdejmujemy nakrywkę z obudowy fotoogniwa i na mierniku odczytujemy
wielkośc prądu fotoelektrycznego (i).
UWAGA: Pomiary wykonywać przy wygaszonym świetle górnym sali i lampy stołowej.
3. Czynności wymienione w punkcie (2) powtarzamy dla sześciu różnych odległości (r) fotoogniwa od
żródła (np. 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,4; 0,3 m). Dla każdej ustalonej odległości obliczamy oświetlenie fotoo-
gniwa ze wzoru:
E = (I/ r

2

). cos

α, ponieważ u nas α = 0

0

---> E = I/ r

2

gdzie: E - oświetlenie w luksach, Światłość stosowanej lampy
I - światłość w kandelach, I = 15 kandeli (przy napięciu 220 V).
r - odległość w metrach.
Wartości funkcji trygonometrycznych odczytać z tablic wiszących na ścianie. Otrzymane wartości wpi-
sujemy do odpowiedniej tabeli.
4. Odkładając na osi odciętych obliczone oświetlenie (E), a na osi rzędnych odczytane natężenie (i)
prądu fotoelektrycznego sporządzamy wykres i = f(E); który stanowi krzywą kalibracyjną danego ukła-
du. Z otrzymanej krzywej kalibracyjnej wyznaczamy wartość oświetlenia E i światłości źródła I, dla wy-
branych przez asystenta kilku wartości napięcia zasilania lampy.
5. Wyznaczamy zależność natężenia fotoprądu (i) od kosinusa kąta padania wiązki świetlnej na
płaszczyznę fotoogniwa. W tym celu ustalamy stałą odległość fotoogniwa od źródła światła (np. 0,5
m), zmieniamy natomiast kąt padania wiązki świetlnej na fotoogniwo, odczytując równocześnie wska-
zania miernika natężenia prądu dla poszczególnych wartości kąta padania α. Kąt zmieniamy w grani-
cach od 0

0

do 90

0

co 10

0

. Dane wpisujemy do tabeli.

6. Odkładając na osi odciętych cosa, a na osi rzędnych natężenie (i) fotoprądu sporządzamy wykres i
= f (cos a). Odchylenie wykresu od prostoliniowości spowodowane jest niespełnieniem przez układ
pomiarowy proporcjonalności między i oraz E.

Wymagane wiadomości teoretyczne:
1. Fotometria - definicje i jednostki.
2. Wzory określające zależności między wielkościami fotometrycznymi.
3. Natura światła.
4. Rodzaje fotoefektów (zewnętrzny, wewnętrzny i fotoefekt w warstwie zaporowej).
5. Zastosowanie zjawiska fotoelektrycznego.

PROPONOWANA LITERATURA:
1. Sz. Szczeniowski; Fizyka doświadczalna - cz. IV-Optyka.
2. T. Dryński; Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki.
3. E. Szyszko; Instrumentalne metody analityczne.
4. Kędzia; Materiały do ćwiczeń z biofizyki i fizyki.

Ćwiczenie nr 20

Akademia Medyczna we Wrocławiu

Katedra Biofizyki

Ćwiczenie 20

Badanie natężenia prądu w ogniwie foto-

elektrycznym przy oświetleniu światłem

białym

..................................................................

..................................................................

Imiona i nazwiska studentów

Podpis prowadzącego ćwiczenia

Wydział:

Data:

Grupa studencka:
Numer zespołu:

Ocena:

1. Zbadać zależność wartości prądu fotoelektrycznego od oświetlenia fotoogniwa, wyniki zapisać w
tabeli.

r

[m]

i

[μA]

r

2

[m

2

]

E

[lux]

I

[kand]

Uwagi

2. Na papierze milimetrowy sporządzić wykres zależności natężenia prądu fotoelektrycznego (i) od

oświetlenia (E).

3. Zbadać zależność wartości prądu fotoelektrycznego od kąta padania promieniowania na ogniwo,

wyniki zapisać w tabeli.

r

[m]

i

[μA]

α

cos α

Uwagi

4. Na papierze milimetrowym sporządzić wykres zależności wartości fotoprądu (i) od cosinusa kąta

padania promieniowania (cos α).