Устройство прибора

Прибор (рис.1) состоит из горизонтально расположенного корпуса, закрепленного на двух стойках I и 2, установленных на общем основании. Корпус состоит из двух частей: камеры 3, внутри которой вмонтирован селеновый фотоэлемент и разъемного цилиндра 4. На торцевой части камеры 3 помещены две клеммы 6, к которым подведены выводы от фотоэлемента. К этим клеммам присоединяется микроамперметр.

При помощи рукоятки 7 фотоэлемент можно вращать вокруг своей оси с максимальным углом поворота равным 90°. Шкала 8, укрепленная на цилиндрической части камеры, служит для измерения угла поворота фотоэлемента.

В нижней части откидной крышки цилиндра 4 укреплена шкала 9 с сантиметровыми делениями, предназначенная для линейных измерений. Нулевое

деление шкалы совпадает с плоскостью защитных ребер, которые предохраняют фотоэлемент от отраженных лучей. Черная матовая окраска внутренней части цилиндра служит надежной защитой фотоэлемента от световых бликов.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ.

I = kf (1),

где I - величина фототока,

k - чувствительность фотоэлемента,

f -величина светового потока.

Величина фототока I пропорциональна величине светового потока, падающего на фотоэлемент.

Но величина светового потока может быть определена так

Ф = ЕS (2),

где Е - освещенность,

S-площадь, на которую падает поток f.

Освещенность площадки S зависит от силы света источника I, расстояния от источника света до площадки R, и от угла, под которым свет падает на площадку.

(3)

Если на одну и ту же площадку S1=S2 падает свет от одного и того же источника I1 = I2 под одним и тем же углом a_l = a₂, но расположенным на разных R(R1 ¹ R2),то E1 ¹ Е2

(4)

Решая совместно уравнения (1) и (2), находим, что

(5)

ХОД РАБОТЫ.

Задание 1

Проверить зависимость силы фототока от освещенности

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА НУЖНО:

1.Проверить, чтобы рукоятка 7 была установлена на нуле угломерной шкалы. В этом случае фотоэлемент установлен перпендикулярно к оси прибора.

2. Установить лампочку со стойкой против деления 10 шкалы, принимая за центр лампочки середину стойки.

3.Включить лампочку и снять показания микроамперметра.

4. Затем передвинуть лампочку на 15, 20, 25, 30 делений, соответствующие показания микроамперметра записать в таблицу 1.

Таблица 1

№№ пп	Расстояние от лампочки до фотоэлемента, см	Показания микроамперм. i *10 ^{--- 6}А	Отношение i ₁: i₂ _; i₂:i₃ и т.д.	Отношение квадратов расстояний и т.д.
1.
2.
3.
4.
5.

5. Сделать вывод.

6. Из полученных результатов проверить:

; ;

и.т.д.

Задание 2.

Проверить зависимость между освещенностью поверхности и углом падения лучей света.

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА НУЖНО:

1. Лампочку установить в фокусе линзы, т.е. 10-15-е деление, В этом случае на фотоэлемент падает параллельный пучок света.

2. Поставить указатель угломера на нулевое деление, зажечь лампочку, отметить показания микроамперметра.

3. Вращая рукоятку, установить фотоэлемент под углом 30°, 45°, 60°, 90⁰ и записать соответствующие показания микроамперметра.

4. Все результаты вычислений занести в таблицу 2.

Таблица 2.

№№ пп	Угол падения в градусах	Показания микроампер А	Значение данного угла	Значение i вычисленное по формуле i 10 ^{--- 6}A
1.
2.
3.
4.
5.

i₀ - значение фототока при угле падения 0° лучей света на площадку фотоэлемента.

Сделать вывод.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПЕРВОГО УРОВНЯ.

1. Что такое освещенность и какой ее физический смысл?

2. Сформулируйте первый и второй законы освещенности.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ВТОРОГО И ТРЕТЬЕГО УРОВНЯ.

3. Если не изменять площадь фотоэлемента и расстояние до лампы, то как изменится величина фототока, если лампу заменить на другую, мощность которой в два раза больше?

4. Как определить силу света произвольного источника, пользуясь результатами этой работы?

Лабораторная работа №17.

«Исследование линейчатых спектров испускания». [35]

Приборы и принадлежности, используемые в работе: