Physics Internship I - PDF безплатно изтегляне
Катедра по физика Физика Стаж I Име: Fotoeffekt Зрелостен номер: Тематична област: Служител: Асистент: Дата на експеримента: Номер на група: Окончателен сертификат: Този въпросник трябва да се отговори от всеки участник самостоятелно (без групово решение!) И да се изпрати преди началото на експеримента. Подготовката също се проверява чрез тест или устен изпит на физическа основа на експеримента. (Версия: 1 април 2016 г.) Цел на експеримента и експерименталния метод: 1.) Кои величини изразяват енергията на светлината във вълновото изображение и фотонното изображение? 2.) Кои величини изразяват интензивността на светлината във вълновото изображение и във фотонното изображение? 3.) Какво се разбира под дуализъм на светлинните вълни и частици?
4.) Защо напрежението във вакуумната фотоклетка не може да бъде измерено директно с обикновен цифров мултиметър? Изчислете типичния измервателен ток, когато прилагате U = 1 V. 5.) Колко електрони протичат с ток 1 na в рамките на една секунда? 6.) Какво се разбира под напрежение на отворена верига и ток на късо съединение? Могат ли тези две величини да бъдат измерени едновременно с помощта на две измервателни устройства? 7.) На каква дължина на вълната фотонната енергия съответства на лентовата междина в Si (1.12 ev)?
Версия: 1 април 2016 г. аноден фотокатод U E U A = U E U A U волтметър електрометър усилвател Фигура -1: Измерване на фото напрежението с помощта на електрометър усилвател За измерване на фототока, генериран в клетката, свързваме амперметър между катода и анода („операция на късо съединение“). Нормалният мултиметър не е достатъчно чувствителен за това, затова използваме усилвател на ток с превключваща се чувствителност, който осигурява напрежение на изхода, пропорционално на входния ток (т.нар. Трансимпедансен усилвател с 1 V/nA или 0,1 V/nA, вижте фиг. -2). Аноден фотокатод I E U A I E U A U Волтметър трансимпедансен усилвател Фигура -2: Измерване на фототока с помощта на трансимпедансен усилвател 7
Версия: 1 април 2016 г. Оценка Използвайте оптичните спектри на светодиодите, за да определите дължината на вълната на максимума на излъчване и полуширината (= ширината на спектъра на половината височина). Вакуумна фотоклетка: Начертайте напреженията върху честотата на възбудителната светлина. Намерете h от наклона на регресионната линия и W анода от пресечната точка на оста. Сравнете с литературната стойност за h. Обсъдете качествено източниците на грешки. Как трябва да се интерпретира резултатът от измерването с бяла светлина? Полупроводникова фотоклетка: Нанесете в същата диаграма напреженията, измерени при постоянен фототок, спрямо честотата на възбудителната светлина. Определете свързаната квантова ефективност η q и енергийна ефективност η P. Забележка: Изчислете мощността на фотоклетката приблизително като произведение на ток на късо съединение и напрежение на отворена верига. Обсъдете качествено източниците на грешки. 11.