文档介绍：【实验目的】
1. 研究光电流与极间电压的关系。
2. 研究光电流与光通量之间的关系。
3. 掌握光电管的一些主要特性,学会正确使用光电管。
【实验仪器】
光电效应实验仪。仪器包括以下部分:-12V~24V稳压电源,光源用可调电源0~15V,数字电压表(-12V~24V),数字电流表(实验时为180~600mA),光电管电压调节电位器,光源(小灯泡)电流调节电位器,分档的高灵敏度电流计(0~20µA, 0~200µA)。
暗箱,内包括光电管,小灯泡及光源距离调节刻度尺。
【预****要求】
1. 参考数据记录表,拟定测量步骤。
2. 初步了解光电管的主要特性以及实验装置的结构特点。
【研究内容与方法】
1. 测伏安特性:
(1) 打开仪器电源开关,将微电流量程转换开关旋到“200µA”(如实验数据较小可选择“20µA”量程),检查确认仪器工作正常(电流调节应调至最小值)。根据原理图3,接好线路(即仪器微电流输入连接线“Q9端”连接到仪器主机,微电流输入连接线“+”“-”分别接暗箱光电流输出“+”“-”;仪器光源电源“+”“-”分别接暗箱光源电源“+”“-”);调节输出电流调节电位器使小灯电流为规定值IL,建议参考值为250mA,在实验过程中小灯泡电流要始终保持IL不变;顺时针调节电压调节电位器,电压表显示值为正,此时在光电管上加正电压,逆时针调节电压调节电位器,电压表显示值为负,此时在光电管上加负电压。
(2) 使光源与光电管阴极的距离保持一定,调节“光电管电压调节”电位器,使光电管电压由零开始逐渐升高,同时测出若干个电压下的光电流IΦ。
(3) 调节(逆时针)“光电管电压调节电位器”,在光电管两端加上反向电压(即负电压),调节光电管电压由零开始逐渐减小(即负的增加),测出若干个电压下的光电流IΦ。
(4) 光电流IΦ为0时的电压即为反向截止电压Va。
(5) 改变光源与光电管阴极的距离,重复(1)-(4)步骤,绘制两条伏安特性曲线。
2. 测光电特性:连接好线路。调好灯泡电流使光强适当,(建议值II=250mA)将光电管极间电压V调至最大24V(必须大于此时最大光强的饱和电压,否则实验曲线非线性),改变小灯泡与阴极的距离r,测出若干个距离下的饱和光电流IΦ,最后以 1/r2 为横坐标,IΦ为纵坐标,画出光电特性曲线。实验完毕,切断电源整理好仪器。
3. 注意:因为小灯泡是用来模拟理想点光源的,所以应有 r>>小灯泡直径,小灯泡与阴极的距离很小时实验误差将很大。
【数据处理】
。
。
3. 数据记录表格示例
表1:伏安特性
IL =400 mA
距离r1= 10 cm
+
V(伏)
IΦ
-
V(伏)
IΦ
表2:伏安特性
IL =400 mA
距离r2= 15 cm
+
V(伏)
IΦ
-
V(伏)
IΦ
表3:光电特性 IL=400 mA V=24伏
距离r(m)
IΦ
1/r2
【阅读材料】
1. 仪器介绍
光电效应实验仪是一组成套仪器,包括暗箱一个,实验仪一台。使用这套仪器可以进行光电效应现象的研究,测定光电管的伏