Спектральная характеристика полупроводникового фотоэлемента

Лаборатория оптики

Лабораторная №7

Спектральная характеристика полупроводникового фотоэлемента

Выполнил: студент группы 121-Рфо Сергиенко Иван

Цель работы: изучение законов фотоэффекта, освоение методики градуировки монохроматора, определение относительной чувствительности фотоэлемента.

Измерения

Схема лабораторной установки.

При измерении градуировки монохроматора, показания шкалы барабана для соответствующих цветов были занесены в таблицу 1.

Таблица 1.

Спектральные линии ртути

Длина волны, нм

Показания шкалы, ⁰

Красный

708,2

Красный

623,4

Желтый

579,1

Желтый

576,9

Зеленый

546,1

Голубой

491,6

Голубой

Синий

435,8

Фиолетовый

407,8

Фиолетовый

404,7

По данным таблицы 1 был построен градуировочный график - зависимость длины волны спектральных линий ртути от показаний шкалы барабана монохроматора (см. рис. 2).

Рис. 2. График зависимость длины волны спектральных линий ртути от показаний шкалы барабана монохроматора.

При определении относительной чувствительности полупроводникового фотоэлемента было найдено показание угла ϕ_m по его шкале, для которого напряжение принимает максимальное значение U_m (в таблице 2 это столбец 5). Величине угла ϕ_m соответствует длина волны λ_m. Были измерены значения напряжения U для 9 различных делений шкалы барабана ϕ, по обе стороны от величины ϕ_m, таким образом, чтобы напряжение сначала увеличивалось от минимального значения до максимальной величины, а потом снова убывало до минимального значения.

    (1)

 По формуле (1) была рассчитана относительная спектральная чувствительность полупроводникового фотоэлемента γ_λ/γ_λm для данных длин волн λ. Все результаты занесены в  таблицу 2.

Таблица 2.

Велич.

φ

U, мВ

23,5

25,5

26,5

16,5

λ, м

557,2

563,2

576,9

576,9

612,3

615,9

620,4

623,4

686,7

708,2

1,15

1,18

1,17

1,20

1,00

0,96

0,87

0,71

0,46

0,26

По данным таблицы 2 был построен график зависимости относительной чувствительности фотоэлемента γλ/γλm от длины волны λ (см. рис. 3).

Рис. 3. График зависимость относительной чувствительности фотоэлемента от длины волны.

Вывод: в ходе исследования выяснилось, что при увеличении длины волны относительная чувствительность фотоэлемента параболически увеличивается до длины волны, при которой напряжение максимально, а потом начинает убывать.

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов