文档介绍：./learning/cat_01/C1_sy_06/
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光敏电阻基本特性测量
大学物理实验
实验目的
实验原理
实验仪器
实验内容与要求
问题讨论
实验目的
,了解光敏电阻的基本特性;
2. 对光敏电阻的伏安特性和光照特性进行测量;
3. 学****简单光路的调整原则和方法。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。
光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化,在黑暗条件下,它的阻值(暗阻)可达1~10MΩ,在强光条件(100LX)下,它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。
实验原理
常见的光敏电阻
光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成。

如图46-1所示:
-内光电效应
光照下物体电导率改变的现象称为内光电效应(光导效应)。光敏电阻是基于内光电效应的光电元件,当内光电效应发生时,固体材料吸收的能量使部分价带电子迁移到导带,同时在价带留下空穴,由于材料中载流子数目增加,材料的电导率增加,电导率的改变量为
(1)
式中e为电荷电量, △P为空穴浓度的改变量, △n为电子浓度的改变量, μΡ为空穴的转移率, μn为电子的迁移率.
量子理论是近代物理的基础之一,而光电效应则给予量子理论以直观、鲜明、清晰的物理图象。金属中的自由电子在光的照射下,吸收光能而逸出金属表面,这种现象称为光电效应。在光电效应中逸出金属表面的电子称为光电子。光电子在电场的作用下运动所提供的电流,称为光电流。
工作原理-光电流、光电阻
当光敏电阻两端加上电压U之后,光电流为
(2)
其中A为与电流垂直的截面积,d为电极间的距离,由(1)和(2)可知,光照一定时,光敏电阻两端电压与光电流为线性关系,呈电阻特性,该直线经过零点,其斜率反映在该光照下的阻值状态.
工作原理-光照特性
光照特性是指在一定的外加电压下,光敏电阻的光电流与光通量之间的关系。光电流随着照度的变化而改变的规律称为光照特性。不同类型的光敏电阻的光照特性不同,当入射光很强或很弱时,光敏电阻的光电流与光照之间会呈现非线性关系。其他照度区域近似呈线性关系。不同类型的光敏电阻的光照特性不同,但大多数光敏电阻的光照特性是非线性的。