Rafał Muraszkowski Wrocław 2001-04-11
Indeks: 112474
Wydział: Mechaniczno Energetyczny
Rok: 1. Semestr: II
Nazwisko prowadzącego: E. Rysiakiewicz
ĆWICZENIE NR: 91
TEMAT: BADANIA ZEWNĘTRZNEGO ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNEGO.
CELEM ĆWICZENIA: wyznaczenie prądowo-napięciowej charakterystyki fotokomórki.
I. Wyniki pomiarów
zależność prądu płynącego w fotokomórce od odległości źródła prądu:
Odległość |
1 pomiar |
2 pomiar |
Średnia pom. |
ΔJ |
1/r2 |
r= [mm] |
[uA] |
[uA] |
[uA] |
[uA] |
[mm] |
200 |
13,50 |
13,25 |
13,38 |
0,234 |
0,0000250 |
250 |
7,90 |
7,50 |
7,65 |
0,177 |
0,0000160 |
300 |
5,00 |
4,75 |
4,86 |
0,149 |
0,0000110 |
350 |
3,50 |
3,50 |
3,50 |
0,135 |
0,0000082 |
400 |
2,50 |
2,50 |
2,50 |
0,125 |
0,0000063 |
450 |
2,00 |
1,75 |
1,86 |
0,118 |
0,0000049 |
500 |
1,38 |
1,25 |
1,32 |
0,113 |
0,0000040 |
550 |
1,13 |
1,23 |
1,18 |
0,112 |
0,0000033 |
600 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
0,11 |
0,0000027 |
650 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
0,108 |
0,0000024 |
700 |
0,63 |
0,73 |
0,68 |
0,107 |
0,0000020 |
750 |
0,58 |
0,58 |
0,58 |
0,106 |
0,0000018 |
800 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
0,105 |
0,0000016 |
ΔJ= 0,1(niepewność odczytu -podziałka przyrządu) + 1%-dokładność przyrządu
zależność natężenia od napięcia przy stałych odległościach źródła prądu:
Dla 200 mm |
Dla 300 mm |
||||||
U |
ΔU |
I |
ΔI |
U |
ΔU |
I |
ΔI |
[V] |
|
[uA] |
|
V |
|
[uA] |
|
100 |
2,0 |
12,5 |
0,225 |
100 |
2,0 |
4,5 |
0,145 |
90 |
1,9 |
12,3 |
0,223 |
90 |
1,9 |
4,4 |
0,144 |
80 |
1,8 |
12,1 |
0,221 |
80 |
1,8 |
4,4 |
0,144 |
70 |
1,7 |
12,0 |
0,220 |
70 |
1,7 |
4,3 |
0,143 |
60 |
1,6 |
12,0 |
0,220 |
60 |
1,6 |
4,3 |
0,143 |
50 |
1,5 |
11,8 |
0,218 |
50 |
1,5 |
4,3 |
0,143 |
40 |
1,4 |
11,8 |
0,218 |
40 |
1,4 |
4,0 |
0,140 |
30 |
1,3 |
11,0 |
0,210 |
30 |
1,3 |
3,9 |
0,139 |
20 |
1,2 |
9,4 |
0,194 |
20 |
1,2 |
3,8 |
0,138 |
18 |
1,2 |
9,0 |
0,190 |
10 |
1,1 |
3,0 |
0,130 |
16 |
1,2 |
8,8 |
0,188 |
8 |
1,1 |
2,8 |
0,128 |
14 |
1,1 |
8,5 |
0,185 |
6 |
1,1 |
2,3 |
0,123 |
12 |
1,1 |
7,3 |
0,173 |
4 |
1,0 |
1,5 |
0,115 |
10 |
1,1 |
6,5 |
0,165 |
2 |
1,0 |
1,0 |
0,110 |
8 |
1,1 |
5,5 |
0,155 |
|
|
|
|
6 |
1,1 |
4,5 |
0,145 |
|
|
|
|
4 |
1,0 |
3,5 |
0,135 |
|
|
|
|
2 |
1,0 |
2,3 |
0,123 |
|
|
|
ΔU=1(niepewność odczytu -podziałka przyrządu) + 1%-dokładność przyrządu
ΔI= 0,1(niepewność odczytu -podziałka przyrządu) + 1%-dokładność przyrządu
zależność natężenia prądu w fotokomórce od długości fali:
Długość fali |
ΔΛ |
I |
ΔI |
jednostka |
Λ w [nm] |
[nm] |
[A] |
[nA], [ uA] |
[nA], [ uA] |
700 |
8,0 |
26 |
1,26 |
nA |
690 |
7,9 |
28 |
1,28 |
nA |
680 |
7,8 |
30 |
1,30 |
nA |
670 |
7,7 |
34 |
1,3 |
nA |
660 |
7,6 |
41 |
1,41 |
nA |
650 |
7,5 |
54 |
1,54 |
nA |
640 |
7,4 |
78 |
1,78 |
nA |
630 |
7,3 |
41x30 |
42,30 |
nA |
620 |
7,2 |
68x30 |
50,40 |
nA |
610 |
7,1 |
36x100 |
136,00 |
nA |
600 |
7,0 |
70x100 |
170,00 |
nA |
590 |
6,9 |
40x300 |
420,00 |
nA |
580 |
6,8 |
53x300 |
459,00 |
nA |
570 |
6,7 |
64x300 |
492,00 |
nA |
560 |
6,6 |
78x300 |
534,00 |
nA |
550 |
6,5 |
92x300 |
576,00 |
nA |
540 |
6,4 |
32 |
1,32 |
uA |
530 |
6,3 |
36 |
1,36 |
uA |
520 |
6,2 |
37 |
1,37 |
uA |
510 |
6,1 |
37 |
1,37 |
uA |
500 |
6,0 |
36 |
1,36 |
uA |
490 |
5,9 |
34 |
1,34 |
uA |
480 |
5,8 |
32 |
1,32 |
uA |
470 |
5,7 |
29 |
1,29 |
uA |
460 |
5,6 |
26 |
1,26 |
uA |
450 |
5,5 |
23 |
1,23 |
uA |
440 |
5,4 |
20 |
1,20 |
uA |
430 |
5,3 |
18 |
1,18 |
uA |
420 |
5,2 |
16 |
1,16 |
uA |
410 |
5,1 |
14 |
1,14 |
uA |
400 |
5,0 |
12 |
1,12 |
uA |
ΔΛ=1 (niepewność odczytu - wielkość podziałki) + 1% (dokładność urządzenia)
ΔI=1 (niepewność odczytu - wielkość podziałki) [razy] jednostka i mnożnik (wielkość)
+ 1%(dokładność urządzenia)
Obliczenia:
Wnioski
Wyniki pomiaru nie pokrywają się w całości z liniami wykresów, co może być spowodowane niedokładnością pomiaru (urządzeń pomiarowych, błędy mierzącego w odczycie).można jednak zaobserwować charakterystyczne zjawiska i zależności będące wynikiem działania fotokomórki i zjawisk temu towarzyszących. Niepewność pomiaru długości progowej fali została odczytana z wykresu, ale taki pomiar nie może być także zbyt dokładny, dlatego wszelkie wartości pomiarów i ich niepewności nie należy brać z pewną dozą nieufności.