Фотоэлемент с внешним фотоэффектом представляет собой диод, у которого электронная эмиссия с катода возникает под действием падающего на него светового потока.
Устройство фотоэлемента показано на рис. 10. В стеклянном герметически закрытом баллоне расположены два электрода – катод 1 и анод 2. Фотокатод выполняется путем нанесения светочувствительного материала на внутренней поверхности стеклянной колбы фотоэлемента так, чтобы светочувствительный слой был обращен внутрь колбы. В качестве светочувствительного материала чаще всего применяется цезий. Анод фотоэлемента выполняется в виде небольшого кольца (или сетки), которое укрепляется на ножке в цоколе. При такой форме анод не мешает лучам света попадать на катод.
Рис. 10. Фотоэлемент с внешним фотоэффектом |
Фотоэлементы с внешним фотоэффектом изготавливаются двух типов: вакуумные и газонаполненные. У вакуумных фотоэлементов воздух откачивается до глубокого вакуума. У газонаполненных – после откачки воздуха колба заполняется инертным газом (аргоном, гелием) до давления порядка 0.01 – 1 мм. рт. ст.
|
|
Для исследования зависимости силы фототока от освещенности и напряжения на электродах, собирается схема, показанная на рис. 11. Фотоэлемент показан в удобном для представления виде. Освещенность катода изменяется изменением расстояния между источником света и фотоэлементом. При увеличении расстояния источника света, освещенность изменяется по закону:
.
где J – сила света источника, r – расстояние между источником света и фотоэлементом.
При приближении к источнику освещенность увеличивается по закону:
,
откуда для различных значений кратности освещенностей E, 2 E, 3 E, … расстояние между источником света и фотоэлементом будет равна ….
Рис. 11. Схема установки |
4.3. Приборы и принадлежности:
– Прибор лабораторный – 1 шт.
– Провода – 2 шт.
– Источник питания – 1 шт.