1. Zagadnienia teoretyczne:

• Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne zwane krócej efektem fotoelektrycznym polega na emisji elektronów z powierzchni metalu pod wpływem padającego na metal światła. Dla niektórych metali (np. rubid, cez) zjawisko to obserwuje się, gdy na metal pada światło widzialne; dla innych (np. cynk) efekt spowodowany jest promieniowaniem ultrafioletowym.

• Zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne występuje w półprzewodnikach. Jeśli na półprzewodnik pada promieniowanie o energii równej stałej Plancka (E=hv) i energia ta jest większa od energii pasma wzbronionego to w wyniku pochłonięcia energii elektron dostaje się do pasma przewodnictwa przechodząc z pasma walencyjnego. Powstaje dziura w paśmie walencyjnym i para nośników prądu w paśmie przewodnictwa. Zjawisko to zachodzi dla promieniowania widzialnego ponieważ szerokość pasma wzbronionego w półprzewodnikach jest rzędu elektronowolta.

• Fotometria jest jednym z działów optyki który dotyczy pomiarów wielkości charakteryzujących światło postrzeganych przez ludzkie oko. W fotometrii istotną sprawą jest wrażenie jakie jest odnoszone przez ludzkie oko na skutek stymulacji falą elektromagnetyczną.

• Budowa i działanie fotoopornika

Działanie fotoopornika oparte jest na zjawisku fotoelektrycznym wewnętrznym. Liczba generowanych nośników jest proporcjonalna do liczby fotoelektronów padających na fotoopornik. Zależność zmian rezystancji jest uwarunkowana parametrami materiału półprzewodnikowego. Efektem zmian jest przepływ prądu

3. Obliczenia

Wykres zależności i(E)

U1=24V	U2=22V	U3=20V
r[cm]	i[mA]	E[lx]
20	710	17750
22	515	10640,5
24	385	6684,028
26	305	4511,834
28	240	3061,224
30	195	2166,667
35	120	979,5918
40	75	468,75
50	35	140
60	20	55,55556
80	10	15,625

Wykres logi=f(logE)

Metodą najmniejszych kwadratów obliczyliśmy współczynniki a i b:

$$a = \frac{n\sum_{i = 1}^{n}\text{x\ y} - \ \sum_{i = 1}^{n}{x\sum_{i = 1}^{n}y}}{\sum_{i = 1}^{n}{x - (\sum_{i = 1}^{n}{x)}}} \approx 0,63$$

$$b = \frac{n\sum_{i = 1}^{n}y}{n} - a\frac{\sum_{i = 1}^{n}x}{n} \approx 0,17$$

Błędy pomiarowe:

$$u\left( U \right) = \frac{U}{\sqrt{3}} = \frac{1V}{\sqrt{3}} \approx 0,577V$$

$$u\left( i \right) = \frac{i}{\sqrt{3}} = \frac{1mA}{\sqrt{3}} \approx 0,577mA$$

$$u\left( r \right) = \frac{r}{\sqrt{3}} = \frac{1mm}{\sqrt{3}} \approx 0,577mm$$

3. Wnioski:

Prąd przepływający przez fotorezystor jest ściśle powiązany z odległością źródła światła oświetlającego go. Na błąd pomiary prądu płynącego w obwodzie fotorezystora mają wpływ wahania natężenia światła w zależności od odległości źródła światła od fotorezystora. Błędy te powodują że wykres zależności natężenia fotoprądu od odległości nie będzie zgodny z krzywą teoretyczną tj. I = (const/r²). Bardzo ważną rzeczą jest przy pomiarach fotoprądu dobre ustawienie źródła światła, wiązka padająca powinna maksymalnie oświetlać fotoopór przy maksymalnej odległości. Obok wymienionych, na błędy pomiarów odległość Δr natężenia prądu ΔI, napięcia ΔU wpłynie także klasa przyrządów.