skanuj0121

240

240

Rys.2. Charakterystyka fotokomórki gazowanej

jonizacji wtórnej, a w konsekwencji wzrost natężenia prądu, wywołany zwiększeniem liczby nośników prądu. Liczba zjonizowanych atomów gazu wzrasta ze wzrostem przyłożonego napięcia, wobec czego w fotokomórce gazowanej nie obserwujemy nasycenia prądowego. Wartość prądu wzrasta do wielkości powodujących zniszczenie fotokomórki (rys.2).

3. Metoda pomiaru i wykonanie ćwiczenia

Z a daniel

Wyznaczanie charakterystyki prądowo-napięciowej fotokomórki.

Charakterystykę prądowo-napięciową fotokomórki zdejmujemy w układzie elektrycznym, którego schemat przedstawiono na rys.3. Fotokomórkę zasilaną

Rys.3. Schemat układu do zdejmowania charakterystyki prądowo-napięciowej: Z - zasilacz z zakresem napięcia 0+100V; pA - mikroampe-romierz; V - woltomierz

Tabela 1

Lp.	U V	'/ H^A

niepewność pomiaru: AU=...

A i)=...

napięciem stałym z zasilacza Z oświetlamy żarówką, wolframową o mocy ok. 30 W. Źródło światła ustawiamy w takiej odległości od fotokomórki, aby przy maksymalnym dopuszczalnym napięciu na fotokomórce wychylenie wskaźnika mikroamperomierza również było bliskie maksymalnemu. Włączamy, zaczynając od zera, napięcie i zmieniając go co kilka woltów odczytujemy odpowiadające mu wychylenie wskaźnika mikroamperomierza i/. Wyniki pomiarów wpisujemy do tabeli 1. Pomiary można powtórzyć dla innej odległości źródła światła od fotokomórki.

Zadanie2

Wyznaczanie charakterystyki oświetleniowej fotokomórki.

Na podstawie fotonowej teorii światła Einsteina można wyjaśnić proporcjonalną zależność natężenia prądu od wartości strumienia O promieniowania padającego na fotokatodę. Liczba fotoelektronów emitowanych w ciągu jednostki czasu jest wprost proporcjonalna do liczby fotonów n/ padających w tym samym czasie na powierzchnię fotokatody:

=j n_f,    (3)

gdzie współczynnik    proporcjonalności j nazywa    się    wydajnością    kwantową

fotoefektu.    Związek strumienia promieniowania 0 ze    strumieniem    fotonów, z

których każdy ma energię h v, można zapisać wzorem:

0 = rifhv,    (4)

uwzględniając wzór (3) i (4) otrzymujemy:

i_f ~ n_e= {j/hv)0.    (5)

Zatem liczba elektronów opuszczających fotokatodę w jednostce czasu jest proporcjonalna do wartości strumienia promieniowania padającego na fotokatodę. Jeżeli strumień świetlny równomiernie oświetla całą powierzchnię, to związek strumienia promieniowania 0 z wielkością natężenia oświetlenia E powierzchni fotokomórki przedstawia zależność:

0 =ES. (6)