Прибор для демонстрации законов фотоэффекта

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Масса прибора 2,8 кг.

Габаритные размеры скамьи с кожухом 450 х 80 х 115 мм.

Габаритные размеры измерителя

параметров фотоприемников ИПФ-1 215 х 100 х 200 мм.

Напряжение питания лампы 0...6,3 В.

Напряжение питания измерителя ИПФ-1 42 В, 50 Гц.

КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

Скамья - 1 шт.

Измеритель параметров фотоприемников ИПФ-1 - 1 шт.

Кожух - 1 шт.

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ПРИБОРА

В состав скамьи (рис.1) входят:

- основание 1, выполненное из ламината;

- короб 2, на котором смонтированы печатная плата 3 с исследуемыми фотоприборами и защитный экран из прозрачного оргстекла 4,

- сборка 5 осветителя, способная смещаться вдоль трубы 6 с шкалой 7, по которой определяют расстояние от осветителя до чувствительной поверхности фотоприборов, и фиксироваться в выбранном положении винтом (на рисунке не виден).

Кожух 8 защищает чувствительную поверхность фотоприемников от попадания на них света от других источников.

Для подключения сборки фотоприборов к блоку измерения параметров служит разъем 9, а для подключения лампы осветителя - вилки 10 и 11.

Для измерения электрических параметров исследуемых фотоприборов используют измеритель параметров фотоприемников ИПФ-1 (рис.2), позволяющий измерять сопротивление фоторезистора, обратный ток фотодиода и эдс фотоэлемента, т.е. те параметры фотоприборов, которые зависят от освещенности и используются в практических применениях.

Для выбора исследуемого фотоприбора служат тумблеры "ФД" (1), "ФР" (2) и "ФЭ" (3). При включении тумблера "ФД" измеряется обратный ток фотодиода на шкале 100 мкА стрелочного индикатора. При включении тумблера "ФР" измеряется сопротивление фоторезистора на нелинейной шкале измерения сопротивления. При включении тумбле-ра "ФЭ" измеряется эдс фотоэлемента (элемента солнечной батареи) на шкале стрелочного индикатора, предельное значение которой равно 0,5 В.

Схемотехнически тумблеры включены так, что тумблер "ФД" обладает преимуществом перед тумблерами "ФР" и "ФЭ", т.е. при включении тумблера "ФД" измеряться будет обратный ток фотодиода, при этом положения тумблеров "ФР" и "ФЭ" безразличны. При отключенном тумблере "ФД" преимуществом обладает тумблер "ФР" - измеряется сопротивление фоторезистора независимо от того, в каком положении находится тумб-лер "ФЭ". Наконец при включении только одного тумблера "ФЭ" измеряется эдс фотоэлемента.

Лампа осветителя подключается соединительными проводами к гнездам 4. Ток лампы и, следовательно, яркость ее свечения регулируется потенциометром 5.

Освещенность чувствительной поверхности фотоприемников определяется яркостью свечения лампы накаливания (максимальное напряжение ее питания 6,3 В, для увеличения срока службы максимальное напряжение на лампе немного снижено) и расстоянием между нею и фотоприемником.

Для измерения освещенности служит кнопка 6 "ОСВЕЩЕННОСТЬ". При ее включении на шкале индикатора появляется значение освещенности, при этом измерение выбранного параметра прерывается. Предельное значение шкалы индикатора при измерении освещенности равно 200 лк. Для подключения сборки фотоприборов вилкой 9 (см. рис. 1) к измерителю параметров служит гнездо 7.

При проведении демонстраций показывают:

- зависимость обратного тока фотодиода от освещенности при постоянном обратном напряжении - фотодиодный режим работы;

- зависимость сопротивления фоторезистора от освещенности, которая определяется расстоянием между источником света и сборкой фотоприборов или напряжением питания лампы источника света;

- зависимость эдс кремниевого фотоэлемента (элемента солнечной батареи или фотодиода в фотогальваническом режиме) от освещенности.

Включение прибора осуществляется тумблером "ВКЛ.", при этом включается светодиод зеленого цвета, расположенный над тумблером.