Фототок күшінің түскен жарықтың интенсивтілігіне пропорционал екенін ескерсек

0
0
i
i
i
i
m
−
−
=
с

 
s
2

 .
(6)
6 - суретте осы байланыс бейнеленген. Малюс 
заңын тексеру үшін осы суреттегі графикке 
0
0
i
i
i
i
m
−
−
және
с

 
s
2

к 
(к- өлшеудің реттік нөмірі) шамалардың 
тәжірибелік мәндерін түсіріңіз. Теориялық 
байланысқа 
(6) 
тәжірибелік 
нүктелердің 
қаншалықты сәйкес келуін салыстыру арқылы 
Малюс заңының орындылығын пайымдай 
аламыз. 
Бақылау сұрақтары 
1
. 
Табиғи жарық дегеніміз не?
 
2. Қандай жарық жазық поляризацияланған деп аталады? 
3. Поляризацияланған жарық алудың қандай тәсілдерін білесіздер?
4. Малюс заңын түсіндір.
10,11- зертханалық жұмыс 
Фотоэффект құбылысын зерттеу 
 
Жұмыстың мақсаты:
Фотоэлементтің вольтамперлік сипаттамасын зерттеу. 
Құрал-жабдықтар: 
фотоэлемент, микроамперметр, потенциометр, екі вольтметр. 
 
Теориялық кіріспе 
Сыртқы фотоэффект
деп заттан жарық сәулесінің әсерінен электрондардың 
ыршып шығуын айтады. Фотоэффект үшін Эйнштейн теңдеуі былай беріледі 

2
m
A

h
2
max


+
=
 
, (26.1) 
мұндағы 
h – 
Планк тұрақтысы,
 h

- жарық квантының энергиясы,
A
- заттан электронның 
ыршып шығуы үшін қажетті жұмыс, 
2
m
2
max

- ыршып шыққан электронның максимал 
кинетикалық энергиясы, m-электронның массасы. 
(26.1) теңдеуі Столетов (1883-1889) ашқан фотоэффект құбылысының теориялық 
тұжырымдамасын береді: 
1) фотоэлектрондардың максимал жылдамдығы түскен жарық жиілігімен 
анықталады және оның интенсивтігіне тәуелсіз; 
2) қанығу фототогы жарық ағынына пропорционал; 
3) әр зат үшін сыртқы фотоэффект мүмкін болатын минимал жиілік 

0
болады (бұл 
шама фотоэффекттің қызыл шегі деп аталады): 

h
A
v
=
0
 
, (26.2) 
Егер 

<

0
болса, фотоэффект құбылысы байқалмайды. 

Сыртқы фотоэффект тәжірибе жүзінде кең қолданылады. Фотоэффект құбылысы 
негізінде жұмыс істейтін аспаптар – 
фотоэлементтер
деп аталады. Вакуумдық және газ 
толтырылған фотоэлементтердің көптеген түрлері бар. 
Вакуумдық фотоэлементтің қарапайым түрі шыны баллоннан тұрады, оның катоды 
фотосезімтал қабатпен (натрий, калий не цезиймен) қапталады. Бұл қабат фотокатод К 
қызметін атқарады (26.1-сурет). Баллон ішінің орта бөлігіне сфера, жартылай сфера не 
сақина түріндегі екінші электрод - металл анод А орналастырылады. Баллон ішіндегі ауа 
сорып алынады, электрод аралығына Б батареясынан кернеу түсіріледі. 
Катодтан 
жарық 
әсерінен 
ыршып 
шыққан электрондар электр өрісінде 
үдетіледі де, анодқа қарай үдемелі 
қозғалып, тізбекте ток туғызады. 
Сыртқы фотоэффект құбылысымен жұмыс істейтін фотоэлементтердің маңызды 
сипаттамалары мыналар: 
1)
вольтамперлік сипаттамасы; 
2)
жарықтық сипаттамасы; 
3)
фотоэлементтің сезімталдығы; 
Тұрақты жарық ағыны фототогының кернеуге тәуелділігі, фотоэлементтің 
вольтамперлік сипаттамасы
деп аталатын қисық сызық арқылы беріледі (26.2-сурет). 
Оның басты екі ерекшелігі бар: 
а) үдету кернеуінің кейбір U мәнінде ток қанығу мәніне і
қ
ие болады да, катодтан 
шыққан электрондардың барлығы анодқа барып жетеді. і
қ
қанығу тогының мәні жарық 
әсерінен бірлік уақытта катодтан бөліп шығарған электрондар санымен анықталады; 
б) фотоэлементтегі вакуум жоғары деңгейде болса, онда жарық әсерінен катодтан 
ыршып шыққан электрондар үдетуші электр өрісі болмаған (U=0) кезде де анодқа барып 
жетеді. Бұл электрондардың катодты v

0 жылдамдықпен "тастап" кететінін көрсетеді. Ток 
нөлге тең болуы үшін, мөлшері төменгі қатынаспен анықталатын тежегіш кернеуін U
т
беру керек: 

2
m
eU

2
max
т

=
 ,
(26.3) 
Фототоктың (фотоэффекттің) тұрақты кернеу кезіндегі фотоэлементке түсетін 
сыртқы жарық ағынына тәуелділігін 
фотоэлементтің жарық сипаттамасы
деп атайды. 
Фотоэлементтің сезімталдығы
деп 
і
ф
фототогының жарық 
Ф
ағынына қатынасы 
айтылады 

Ф
i
ф
=

. (26.4) 
Анодтағы кернеудің өсуімен қатар фотоэлементтің сезімталдығы артады. Сонымен 
бірге, фотоэлементтердің сезімталдығын арттыру үшін баллонды қысымы 10
-2
мм сын. 
бағ. тең етіп, инертті газдармен (Ar, Ne, He) толтырады. Мұндай фотоэлементтер 
газ 
толтырылған фотоэлементтер
деп аталады. Олардың фототогы фотоэлектрондардың 
молекулаларды иондауы және екінші ретті электрондардың пайда болуы нәтижесінде 
біршама артады. Газ толтырылған фотоэлементтер вакуумдық фотоэлементтерге 
қарағанда инерттілеу болады. 

жүктеу 0,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: