Опыт 50. На оптической скамье установлены осветитель без конденсора и фотоэлемент Ф-26.
Электрическая цепь собрана по схеме (рис. 57). Вольтметр с
добавочным сопротивлением рассчитан на напряжение 350 В постоянного
тока. Осветитель включен в сеть через регулятор напряжения (рис. 58).
Pис. 57
Pис. 58
Фотоэлемент освещают потоком света из осветителя. Напряжение
на электродах фотоэлемента плавно увеличивают. Пропорционально
возрастающему напряжению возрастает сила тока в цепи фотоэлемента.
При неизменном напряжении на электродах фотоэлемента изменяют
напряжение питания осветителя. При уменьшении освещенности фотоэлемента
фототок уменьшается.
При уменьшенной освещенности фотоэлемента напряжение на его
электродах плавно увеличивают от нуля. Сначала сила фототока
возрастает, затем, несмотря на продолжающееся увеличение напряжения на
электродах фотоэлемента, фототок остается неизменным (ток насыщения).
Если опыт повторить, предварительно незначительно увеличив
освещенность фотоэлемента, ток насыщения установится при меньшей
разности потенциалов между катодом и анодом фотоэлемента.
Т. Т. Освещенность фотоэлемента и напряжение,
при котором наступает явление насыщения, подбирают в процессе
подготовки демонстрации. Но нужно учесть, что если подготовка
проводилась при естественном освещении помещения, то на успех опыта
может существенное влияние оказать случайная тучка, изменившая общее
освещение помещения. Целесообразно подготовку опыта и его проведение
осуществлять в затемненном помещении, но при включенном искусственном
освещении.
Следует также учесть, что освещенность фотоэлемента существенно
зависит от расстояния между фотоэлементом и лампой осветителя, поэтому
место установки фотоэлемента, определенное при подготовке
демонстрации, должно быть соблюдено и при проведении демонстрации.
Внимание!!! Фотоэлемент Ф-26 из комплекта
приборов КПФ-1 заключен в светонепроницаемый кожух, из которого
соединительными проводами сделаны выводы от анода и катода
фотоэлемента. Полярность проводов обозначена знаками «+» и «–» на кожухе
в месте вывода проводов.
Однако в большой партии фотоэлементов полярность выводов
обозначена неверно. Прежде чем начинать работу с фотоэлементом Ф-26,
следует проверить правильность маркировки соединительных проводов. Для
этого достаточно снять верхнюю часть кожуха фотоэлемента и проверить
обозначенную полярность провода, идущего к колпачку в верхней части
стеклянного баллона фотоэлемента. Колпачок соединен с катодом
фотоэлемента, следовательно, провод, идущий от колпачка, должен быть
обозначен знаком «–».
За неимением фотоэлемента Ф-26 опыты по законам внешнего фотоэффекта можно проводить с газонаполненным фотоэлементом ЦГ-3, который применяется в приборе РЭУ (реле электронное универсальное).
Фотоэлемент ЦГ-3 укреплен в зажимах на пластине с контактами и легко снимается с панели РЭУ.
Различить анод и катод фотоэлемента ЦГ-3 нетрудно по диаметру
цилиндрического вывода. Цилиндрический вывод большего диаметра соединен
с анодом фотоэлемента. На рисунке 59 изображены фотоэлемент Ф-26 со
снятой верхней частью светозащитного кожуха и фотоэлемент ЦГ-3 (справа)
с подключенными соединительными проводами.
Pис. 59 |