Нұсқаулар / құраст. А. Б. Искакова, Б. Ш. Мурзалинова. Павлодар : Кереку, 2009. Б. 27 б. Әдістемелік нұсқауда

жүктеу 3,13 Mb.

бет	15/21
Дата	02.02.2018
өлшемі	3,13 Mb.
	#8379
түрі	Нұсқаулар

1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 ... 21

Жұмысты орындау тәртібі
Ескерту
69 Зертханалық жұмыс. Стефан-Больцман тұрақтысын анықтау Жұмыстың мақсаты
Теориялық кіріспе

2) жарықтық сипаттама –фототоктың жарық ағынынан тәуелділігі (фотоэлементте кернеу тұрақты болған жағдайда);

3) вольт-амперлік сипаттама – фототоктың фотоэлементтегі кернеуден тәуелділігі (жарық ағыны тұрақты болған жағдайда).

Вакуумды фотоэлементтің артықшылығы, олардың тұрақтылығы және жарық ағыныны мен фототоктың сызықтық тәуелділігі болып табылады.

Бірақ олардың сезімталдығы жоғары емес (1лм жарық ағынына 20-100 мкА). Фотоэлементтерді техникалық қолдану кезінде әлсіз бастапқы фототоктарды алдымен фотоэлементтердің өзінде күшейту қажеттілігі туындайды. Фотоэлемент қысымы төмен (-10^-2мм сынап бағанасындағы) қандай да бір инертті газбен толтырылады. Токтың күшеюінің себебі катодтан ыршып шыққан фотоэлектрондар электр өрісінен үдеу алып газ молекулаларын иондайтындықтан болады, яғни жаңа электрондар туындайды. Газбен толтырылған фотоэлементтердің сезімталдығы біршама жоғары, бірақ олардың инерционалдығы да жоғары және вольт-амперлік сипаттамасы сызықты емес, ал ол болса олардың қолдануын шектейді. Бастапқы фототокты қосымша электродтардан алынған екінші электронды эмиссияның көмегімен күшейтудің басқа бір әдісі фотоэлектронды көбейткіш деп аталатын– ФЭУ құралдың негізінде жатыр. Ондай электродтар 10-15 шамасында. Бұл жүйелердің күшейткіш коэффициенті 10⁷ - 10⁶ -ке, ал ФЭУ интегралды сезімталдығы мың ампер люменге дейін жетеді. Соның нәтижесінде шағын жарық ағының тіркеуге болады. Қазір біркаскадты және көпкаскадты фотокөбейткіштер кең қолданылады.

Жұмысты орындау тәртібі:

68.2 суретте тәжірибелі сынаққа арналған қондырғының схемасы келтірілген

Ф – фотоэлемент, S – жарық көзі, V – вольтметр, мкА – микроамперметр, R – потенциометр.

68.2 сурет
Фотоэлемент және жарық көзі оптикалық орындықта орнатылады.

Вольт-амперлік сипаттаманы алу үшін:

1) жарықтандырғышты фотоэлементтен (жарық ағынын) алыс емес арақашықтыққа орнатыңыз;

2) анодтағы кернеуді біртіндеп арттыра отырып (6-10В-тан кейін) вольтметрдің және амперметрдің көрсеткіштерін 3-кестеге жазыңыз;

3) жарық көзінің орнын біраз ауыстырып 1 және 2 пункттегі өлшеулерді қайталаңыз;
3- кесте

I, mA
U, В

4) вольт-амперлік сипаттаманы I=f(U) құру.

Жарықтық сипаттаманы алу үшін:

1) қанығу аймағындағын сипаттайтын кернеуді I=f(U) графигінен анықтау;

2) қанығу аймағына (I_Н) сәйкес келетін анодты кернеуді орнату, мұндағы I_Н –жарық ағынының екеуі үшін қанығу тогы. Жарықтандырғыш пен фотоэлемент арасындағы арақашықтықты өзгерте отырып (5-6 рет), фотоэлементтің әйнегінің жарықтануын люксметрмен өлшеу. Ол арақашықтықтар үшін микроамперметр көрсеткіштерін 4-кестеге жазу;
4- кесте

Е, лк
Ф, лм
I, мкА
J, мкА/лм

3) әр бір арақашықтық үшін жарық ағынын есептеу

Ф = ЕS (68.2)
мұндағы S –фотоэлемент ауданы, S =

м²;

4) жарық ағынының барлық мәндері үшін сезімталдықты есептеу

;

5) I_Н= f(Ф) графигін құру.

Ескерту: Люксметр шегін 3 10³Лк-ға орнату.

Бақылау сұрақтары

Фотоэффект деп қандай құбылыс аталады.
Фотоэффекттің қандай түрлерін білесіңдер.
Фотоэффект заңы (Столетов заңы).
Эйнштейн теңдеуін жаз және түсіндір.
Фотоэлементтің құрылысы және жұмысы.
Берілген жұмыста алынған графиктерді түсіндір.

№ 69 Зертханалық жұмыс. Стефан-Больцман тұрақтысын анықтау

Жұмыстың мақсаты: оптикалық пирометрдің құрылысымен және жұмысымен танысу; Стефан-Больцман тұрақтысын тәжірибе жүзінде анықтау.
Теориялық кіріспе
Жоғары температураға дейін қыздырылған денелер жарық шығарады. Дененің қыздыру нәтижесінде жарық шығаруын жылулық (температуралық) сәулелену деп атайды. Жылулық сәулелену – бұл заттың атомдары мен молекулаларының жылулық қозғалысының энергиясының нәтижесінде пайда болатын электромагниттік сәулелену. Ол температурасы Кельвин нөлінен жоғары болатын барлық денелерге тән. Жоғары температура кезінде қысқа және ультракүлгін, ал төмен температура кезінде инфрақызыл толқындар сәулеленеді. Барлық сәулеленулердің арасында тек жылулық сәулелену адиабаталық оқшауланған тұйық жүйеде тепе-теңдік күйде бола алады. Осындай жүйеде көбірек қызған денелер көп сәулеленеді және аз жұтады, ал азырақ қызған денелер керісінше аз сәулеленеді және көп жұтады. Ал ол болса, денелер мен олардың жылулық сәулеленулері арасындағы энергияны тепе-тең қалыпта үлестіруіне әкеледі.

Жылулық сәулеленудің сандық сипаттамасы ретінде:

1) дененің сәулелендіргіштігі – бұл дене беттің бірлік ауданынан бірлік еннің жиілік интервалындағы сәулеленудің қуаты

(69.1)

мұндағы

- электромагниттік сәулеленудің энергиясы, ол бірлік уақытта дене бетінің бірлік ауданынан

ден

-ге дейінгі жиілік интервалында шығарылады. Сәулеленудің өлшем бірлігі (

2) денелердің оларға түскен сәулелерді жұтуы жұту қабілетімен сипатталады

жүктеу 3,13 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 ... 21