Порядок виконання роботи. 1. Скласти електричне коло за схемою, що показана на рис

1. Скласти електричне коло за схемою, що показана на рис. 1 (напругу не вмикати без перевірки викладачем або лаборантом).

2. Повзун реостата поставити в положення за якого напруга в колі відсутня.

3. Наблизити фотоелемент до освітлювача на відстань

R ₁ = 0,10¸0,15 м, після чого закрити камеру світлозахисною шторкою.

4. Зняти вольт-амперну характеристику фотоелемента: пересуваючи повзун реостата, відлічити і записати у табл. 1 5¸8 значень напруги та відповідні значення сили струму, який зростає, а також 3¸4 значення напруги, при якій сила струму досягла свого максимального значення (струм насичення I_н).

Таблиця 1

№ п/п	R 1 =	R 2 =	R 3 =
U, В	I, мкА	U, В	I, мкА	U, В	I, мкА

5. Дослід повторити при інших відстанях між фотоелементом та освітлювачем, наприклад R ₂=0,15¸0,20 м; R ₃ = 0,20¸0,30 м. Результати вимірювань записати в табл. 1.

6. Вибравши відповідний масштаб, побудувати три вольт-амперних характеристики фотоелемента, що відповідають різним значенням R.

7. Визначити для кожної відстані силу струму насичення і результати занести в табл. 2.

8. Розрахувати для кожної відстані R відповідний світловий потік Ф за формулою: ,

де I – сила світла освітлювача, яка дорівнює І = 15 кд; d – діаметр балона фотоелемента, d = 0,04 м. Результати занести в табл. 2.

Таблиця 2

№ п/п	R, м	Ін, мкА	Ф, лм	g, мкА/лм

<g> = …

9. За даними табл. 2 побудувати графік залежності сили струму насичення І_н від світлового потоку Ф.

10. Розрахувати за формулою коефіцієнт фоточутливості катода для різних значень R. Результати розрахунків записати в табл. 2.

11.Знайти абсолютну і відносну похибки вимірювань g, якщо відомо, що абсолютні похибки вимірювання сили світла та діаметра фотоелемента відповідно дорівнюють DІ = 0,3 кд, Dd = 4·10^-4 м.

12. Записати кінцевий результат для g з врахуванням похибок вимірювань.

Питання для самоперевірки

1. Що називають зовнішнім фотоефектом і чим він відрізняється від внутрішнього?

2. Як залежить максимальна швидкість фотоелектронів від інтенсивності монохроматичного світла, що освітлює фотокатод?

3. Як змінюється гальмівна напруга, якщо фотоелемент замість жовтого світла освітлювати синім?

4. Як залежить гальмівна напруга від інтенсивності монохроматичного світла, що падає на фотоелемент?

5. За сталої інтенсивності довжину хвилі монохроматичного світла, що падає на фотоелемент, зменшили вдвічі. Як це позначиться на значенні:

а) максимальної швидкості фотоелектронів;

б) струму насичення?

6. За сталої інтенсивності довжину хвилі монохроматичного світла, що падає на фотоелемент, збільшили вдвічі. Як це позначиться на значенні:

а) гальмівної напруги;

б) роботи виходу?

7. Записати рівняння Ейнштейна та дати визначення «червоній межі фотоефекту».

8. Що називають роботою виходу і як вона залежить від довжини хвилі монохроматичного світла, що падає на фотоелемент?

9. Що називають струмом насичення, як його величина залежить від інтенсивності монохроматичного світла, що падає на фотоелемент?

10. Побудуйте і поясніть графік залежності фотоструму від напруги для двох різних за інтенсивністю монохроматичних потоків світла.