I. Описание установки

Исследование характеристик фотоэлемента проводится на установке, схема которой приведена на рис.14.1.

Установка состоит из оптической скамьи с движущимися по ней на ползунках фотоэлементом (ФЭ) и электрической лампой (L),

Рис. 14.1. Схема установки для исследования внешнего фотоэффекта.

используемой в качестве эталонного источника света. Скамья имеет шкалу для измерения расстояния между фотоэлементом и лампой, которое отсчитывается по имеющимся на ползунках указателям (см. рис. 14.1).

Анодное напряжение регулируется с помощью реостата R. На эталонную лампу подается напряжение 110В, при котором определена ее сила света J.

Фотоэлемент с внешним фотоэффектом – это вакуумный или газонаполненный прибор.

Рис.14.2 Принципиальное устройство вакуумного фотоэлемента

На рис. 14.2 показано принципиальное устройство вакуумного фотоэлемента. Фотоэлемент представляет собой колбу (стеклянную или кварцевую), часть внутренней поверхности которой покрыта слоем светочувствительного металла. Воздух из колбы тщательно удалён. Внутри колбы имеется металлическое кольцо или сетка. Как от светочувствительного слоя, так и от кольца наружу сделаны выводы, с помощью которых фотоэлемент присоединяется к батарее таким образом, чтобы металлический слой был катодом (К), а кольцо – анодом (А).

В цепь включен микроамперметр для фиксирования тока. Если облучать катод светом, то электроны, вырываемые из него первоначально во всех направлениях, будут собираться к аноду, в цепи пойдет фототок, обнаруживаемый микроамперметром.

(У газонаполненных фотоэлементов колба наполнена инертным газом под таким малым давлением ((1÷0,05) мм рт. ст.), чтобы при рабочем напряжении между катодом и анодом возникал несамостоятельный разряд, приводящий к усилению фототока (при заполнении колбы аргоном коэффициент усиления ≈ 6 ÷ 8)).