Лабораторная работа № 25

ИЗЛУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ОСВЕЩЕННОСТИ ПРИ ПОМОЩИ ФОТОЭЛЕМЕНТА.

Оборудование: прибор для излучения законов освещенности, микроамперметр, ИЭПП – 2, реостат лабораторный, ключ.

Выполнение работы

Описание установки:

Прибор для излучения законов освещенности представляет собой горизонтально расположенную трубку, укрепленную на двух подставках. В левой части трубы находится селеновый элемент, который соединен гибкими проводами с двумя зажимами, установленными на торговой части трубы. При помощи рукоятки 1 фотоэлемента можно поворачивать вокруг горизонтальной оси на 90°. Ось вращения проходит по диаметру активной поверхности фотоэлемента. Угол поворота определяется по шкале угломера 2, укрепленного на поверхности корпуса прибора. Это позволяет изучить зависимость освещенности фотоэлемента от угла падения пучка света. Средняя часть трубы раскрывается на две половины. На откидной крышке трубы укреплена шкала 3 с делениями от 10 до 30 см, причем нулевое деление шкалы совпадает с плоскостью чувствительного слоя фотоэлемента.

Внутри труба имеет несколько защитных ребер и черную матовую окраску. Ребра предохраняют от отраженных лучей, а черная окраска служит надежной защитой фотоэлемента от световых бликов. К прибору прилагаются следующие детали:

1. собирающая линза, фокусное расстояние которой равно 15 см, а диаметр 3,5 см. Линза служит для получения пучка параллельных лучей, падающих на фотоэлемент;

2. электрическая лампочка (3,5 В и 0,28 А). Лампочка служит в опытах источником света;

3. гальванометр типа М495 (или аналогичный по параметрам микроамперметр); три диафрагмы: одна из них с площадью отверстия 9 см² и с матовым стеклом; другая с площадью отверстия 6 см² и третья диафрагма с площадью отверстия 3 см².

При выполнении опытов микроамперметр присоединяют к зажимам фотоэлемента; диафрагмы поочередно устанавливают внутри трубы перед фотоэлементом, причем последние две подвешивают на штифт 4, расположенный в корпусе диафрагмы с матовым стеклом; линзу и лампочку вводят внутрь трубы и устанавливают на основании подставки.

Опыт 1. Исследование зависимости тока фотоэлемента от осве­щенности

Фотоэлемент располагают перпендикулярно к оси трубы, (указатель ставят на нулевое деление угломера) а зажимы его соединяют с микроамперметром. В трубу устанавливают линзу и лампочку, соединяют через реостат и выключатель с батареей аккумуляторов.

Изменяя расстояние между линзой и лампочкой, добиваются параллельного пучка света, падающего на фотоэлемент. Для этого ориентировочно можно установить линзу на 15-м, а лампочку на 30-м делении шкалы. Затем камеру с фотоэлементом закрывают диафрагмой с матовым стеклом (площадь отверстия 9 см²). Диафрагму располагают так, чтобы имеющийся внутри ее корпуса штифт находился вверху. Штифт служит для подвешивания других диафрагм. Закрывают трубу и, следуя микроамперметром, изменяют с помощью реостата накала лампочки, чтобы получить для первого наблюдения показания микроамперметра, например, 60 мкА, а для последующих – 45, 30 мкА, т.е. величины, кратные трем. Это облегчит дальнейшие расчеты.

На шрифт первой диафрагмы последовательно подвешивают вторую с площадью отверстия 6 см², затем третью с площадью отверстия 3см². Каждый раз показание микроамперметра и относительные площади отверстий диафрагм записывают в таблицу.

Затем дважды повторяют опыт, изменяя накал лампочки, и показания микроамперметра вносят в таблицу.

Опыт 2. Исследование зависимости освещенности от расстояния до источника света

Из трубы удаляют диафрагмы и линзу. Фотоэлемент устанавливают перпендикулярно к оси прибора и, избегая ошибок на параллакс, устанавливают ее против 10-го деления шкалы, затем против 20-го и, наконец, против 30-го. Ставят лампочку еще в одном-двух произвольных местах. Каждый раз записывают в таблицу показание микроамперметра и соответствующее этому показанию положение лампочки по шкале прибора.

Опыт3. Исследование зависимости освещенности от угла падения пучка света

Прибор собирают так же, как для первого опыта. Лампочку, введенную в прибор, располагают на расстоянии 150 мм от линзы, т. е. в ее главном фокусе, чтобы направить на фотоэлемент пучок параллельных лучей.

Ставят указатель на нулевое деление шкалы угломера, зажигают лампочку и наблюдают начальное показание микроамперметра. Затем с помощью указателя постепенно поворачивают фотоэлемент, устанавливая его по угломеру под разными углами к поперечному сечению трубы. Записывают углы наклона и соответствующие показания микроамперметра в таблицу.

ЛИТЕРАТУРА

1. Практикум по физике в средней школе / Под ред. А. А. Покровского. – М.: Просвещение, 1973.

2. Анциферов Л. И., Пищеков И. М. Практикум по методике и технике школьного физического эксперимента. - М.: Просвещение, 1984.

3. Качинкий А. М., Кимбар Б. А. Задание к лабораторным работам практикума по физике. – Минск: Народная асвета, 1976

4. Марголис А. А. Практикум по школьному физическому эксперименту. - Просвещение, 1977.

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа № 11. Изучение колебаний пружинного маятника ………………………………………………………………………3

Лабораторная работа № 12. Фронтальные лабораторные работы

по механике в 9 классе …………………………………………………..4

Лабораторная работа № 13. Снятие вольтамперных характеристик

вакуумных диода и триода ………………………………………..….7

Лабораторная работа № 14. Изучение транзистора ………..………..9

Лабораторная работа № 15. Определение индуктивности катушки …………………………………………….………………………….12

Лабораторная работа № 16. Определение физических величин

резонансным методом ……………………………….………..…..….15

Лабораторная работа № 17. Изучение физических величин

компенсационным методом ………………..…………………..…….17

Лабораторная работа № 18. Изучение устройства трансформатора ………………………………………………………………………..18

Лабораторная работа № 19. Определение удельного заряда электрона с помощью прибора для изучения свойств электронных пучков ………………………………………….………………………...…21

Лабораторная работа № 20. Определение фокусного расстояния

рассеивающей линзы ………………………………………………….23

Лабораторная работа № 21. Определение показателя преломления

стекла при помощи микроскопа ……………………………………..24

Лабораторная работа № 22. Определение длины световой волны

при помощи дифракционной решетки ……………….………….…27

Лабораторная работа № 23. Градуирование спектроскопа и определение световой волны по градуировочной кривой ….. ………………29

Лабораторная работа № 24. Определение длины волны свч

методом стоячих волн ………………………………………………...35

Лабораторная работа № 25. Излучение законов освещенности

при помощи фотоэлемента …………………………………………38

Литература……………………………………………………………..41

Учебно – методическое пособие

к лабораторному практикуму по курсу

«МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ В ШКОЛЕ»

для студентов физических специальностей.

В двух частях

Часть II

Авторы - составители: Шалупаев Сергей Викентьевич

Свиридова Валентина Владимировна

Никитюк Юрий Валерьевич

Подписано к печати 15.11.99. Формат 60x84. Бумага писчая №1.

Печать офсетная. Усл. п. л. 2,43 Уч.-изд. л. 2,1 Тираж 150

Заказ № 236 Лицензия № АВ № 357 от 12. 02. 99.

Отпечатано на ротапринте ГГУ им. Ф. Скорины.

г. Гомель, ул. Советская 104

Дата добавления: 2014-11-07