Задание к работе

1. Соберите схему измерений согласно рис. 3. Анод на схеме подключен к «плюсу», а катод к «минусу» источника напряжения (прямое подключение фотоэлемента).

2. Установите максимальное значение интенсивности светового потока. Для этого необходимо вращать ручку, обозначенную (прибор измеряет не абсолютное, а относительное значение интенсивности). Запишите значение величины и следите, чтобы в последующих опытах она не менялась.

Рис.3

3. Установите наиболее короткую длину волны источника света. Снимите при этой длине волны вольт-амперную характеристику фотоэлемента при его прямом подключении к источнику напряжения.

4. Постройте график снятой вольтамперной характеристики , сравните его с ожидаемой зависимостью, показанной на рис. 8.2. Найдите по графику диапазон напряжений, соответствующих току насыщения.

5. Установите напряжение на фотоэлементе в пределах этого диапазона.

6. Изменяя длину волны света, подаваемого на фотоэлемент, снимите спектральную характеристику .

7. Постройте график зависимости . Определите по нему длину волны, соответствующую красной границе фотоэффекта .

8. Определите численное значение порога фотоэффекта (формула (9)). Убедитесь, что фотокатод фотоэлемента действительно изготовлен из полупроводника (диапазон значений величины для полупроводников указан выше).

9. Сделайте выводы.

Контрольные вопросы

1. Что такое внешний фотоэффект?

2. Можно ли объяснить все особенности фотоэффекта, пользуясь волновой теорией света?

3. Можно ли объяснить все особенности фотоэффекта, пользуясь фотонной теорией света? Какое уравнение предложено для квантового описания внешнего фотоэффекта?

4. Почему при фотоэффекте ярко проявляются корпускулярные свойства света?

5. Объясните все особенности вольтамперной характеристики при фотоэффекте.

6. Что такое квантовый выход?

7. В чем преимущество полупроводниковых фотокатодов перед металлическими?

8. Какие изменения в уравнение Эйнштейна надо ввести, если оно применяется к полупроводниковому фотокатоду?

9. Объясните методику определения величин в данной лабораторной работе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Матвеев А. Н. Атомная физика. М.: Высш. шк., 1989.

2. Поль Р. В. Оптика и атомная физика. М.: Наука, 1966.

3. Мирдель Г. Электрофизика: Пер. с нем. М.: Мир, 1972.

4. Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1990.

5. Соболева Н. А., Меламид А. Е. Фотоэлектронные приборы. М.: Высш. шк., 1974.

6. Белл Р. Л. Эмиттеры с отрицательным электронным сродством.: Пер. с англ. М.: Энергия, 1978.

7. Бломберген Н. Нелинейная оптика: Пер. с англ. М.: Мир, 1966.

8. Вихман Э. Квантовая физика: Пер. с англ. М.: Наука, 1986. т. 4. Берклеевский курс физики.

9.Тарасов Л.В. Введение в квантовую оптику: Учеб. пособие для вузов.-М.: Высш. шк., 1987.

10. Гапонов В.И. Электроника: Учеб. пособие для вузов. - М.: Гос. издательство физ.-мат. литературы, 1960. Ч.1,2.

11. Трофимова Т.Н. Курс физики. - М.: Высш. шк., 1998. - 540 С.

12. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. - М.: Высш. шк., 1989.- С. 400-409.

13. Савельев И.В. Курс общей физики.: Учеб. пособие для вузов. Т. III.- М.: Наука, 1982. С. 9-

14. Теплообмен излучением: Справочник / А.Г.Блох, Ю.А.Журавлев, Н.Л.Рыжков.- М.: Энергоиздат, 1991.