Nr ćwiczenia: 34 |
Imię i nazwisko:
|
Nr zespołu: VIII |
Data 24.03.98r. |
Wydział Inżynierii Elektrycznej Gr. 12 |
Temat ćwiczenia: Zastosowanie fotokomórki do pomiarów fotometrycznych. |
Ocena |
Podpis |
Komórka fotoelektryczna jest lampą elektronową posiadającą dwie elektrody: anodę A i katodę K. Anodę stanowi drucik zwinięty w kształt pętli, katodę - warstewka metalu alkaicznego (Li,Na,K,Cs) napylana na tylną ściankę fotokomórki. Pod wpływem promieniowania o dostatecznej energii kwantów hν katoda emituje elektrony. Ich energia kinetyczna jest dana równaniem Einsteina:
½*mV2= hν -L
gdzie L oznacza pracę potrzebną do wydobycia elektronu z metalu, tzw. pracą wyjścia. Energia ta, zależna liniowo od częstotliwości ν padającego promieniowania., nie zależy od jego natężenia. Ilość elektronów emitowana w sekundzie przez oświetloną katodę jest wprost proporcjonalna do natężenia padającego promieniowania. Jeżeli między anodą i katodą włączymy stałe napięcie, przez obwód popłynie o natężeniu wskazanym przez galwanometr. Natężenie tego prądu jest bardzo słabe (rzędu μA) ; zależy ono od częstotliwości i natężenia promieniowania, rodzaju warstwy fotoczułej i przyłożonego napięcia. Prądy płynące przez fotokomórki gazowe są silniejsze dzięki „wzmocnieniu wewnętrznemu”: elektrony przyspieszane polem elektrycznym między anodą i katodą rozpędzają się, zyskując energię kinetyczną, dostateczną do jonizacji przez „zderzenie”. Wytwarzają one lawinę nowych jonów.
Schemat połączeń
l.p |
U [V] |
I [μA] |
1 |
4 |
0,02 |
2 |
8 |
0,12 |
3 |
12 |
0,22 |
4 |
16 |
0,32 |
5 |
20 |
0,41 |
6 |
24 |
0,7 |
7 |
28 |
0,8 |
8 |
32 |
0,84 |
9 |
36 |
0,88 |
10 |
40 |
0,92 |
11 |
44 |
0,96 |
12 |
48 |
1,02 |
13 |
50 |
1,04 |
14 |
54 |
1,08 |
15 |
58 |
1,1 |
16 |
62 |
1,28 |
17 |
66 |
1,34 |
18 |
71 |
1,42 |
19 |
75 |
1,52 |
20 |
79 |
1,6 |
21 |
83 |
1,64 |
22 |
87 |
1,74 |
23 |
91 |
1,8 |
24 |
95 |
1,86 |
25 |
99 |
1,96 |
l.p. |
I [μA] |
r [m] |
r2 [m2] |
1/r2 [1/m2] |
E [lx] |
1 |
0,920 |
0,75 |
0,5625 |
1,778 |
10,222 |
2 |
0,825 |
0,80 |
0,6400 |
1,563 |
9,167 |
3 |
0,740 |
0,85 |
0,7225 |
1,384 |
8,222 |
4 |
0,665 |
0,90 |
0,8100 |
1,235 |
7,389 |
5 |
0,600 |
0,95 |
0,9025 |
1,108 |
6,667 |
6 |
0,540 |
1,00 |
1,0000 |
1,000 |
6,000 |
7 |
0,490 |
1,05 |
1,1025 |
0,907 |
5,444 |
8 |
0,450 |
1,10 |
1,2100 |
0,826 |
5,000 |
9 |
0,415 |
1,15 |
1,3225 |
0,756 |
4,611 |
10 |
0,395 |
1,20 |
1,4400 |
0,694 |
4,389 |
ΔI=0,001[μA]
ΔE=1/(Cf*S)* ΔI=0,012[lx]
Wniosek:
Z wykresu nie można zdecydowanie stwierdzić jakiego typu jest badana fotokomórka. Użyte przez nas przyrządy nie pozwoliły sporządzić dokładnej charakterystyki. Możemy stwierdzić że wartość natężenia prądu płynącego przez fotokomórką wzrasta wraz ze wzrostem natężenia oświetlenia.