Stagiu de fizică I - PDF descărcare gratuită
Departamentul de Fizică Stagiu de Fizică I Nume: Fotoeffekt Număr de înmatriculare: Domeniu de subiect: Angajat: Asistent: Data experimentului: Numărul grupului: Certificat final: Acest chestionar trebuie să fie răspuns de fiecare participant în mod independent (fără soluție de grup!) Și trimis înainte de începerea experimentului. Pregătirea este, de asemenea, verificată printr-un test sau o examinare orală pe baza fizică a experimentului. (Versiune: 1 aprilie 2016) Scopul experimentului și metoda experimentului: 1.) Care cantități exprimă energia luminii în imaginea de undă și imaginea fotonică? 2.) Care mărimi exprimă intensitatea luminii în imaginea undei și în imaginea fotonică? 3.) Ce se înțelege prin dualismul undă-particulă al luminii?
4.) De ce nu se poate măsura tensiunea de pe fotocelula de vid direct cu un multimetru digital obișnuit? Calculați curentul tipic de măsurare când aplicați U = 1 V. 5.) Câți electroni curg cu un curent de 1 na într-o secundă? 6.) Ce se înțelege prin tensiune de circuit deschis și curent de scurtcircuit? Aceste două mărimi pot fi măsurate simultan folosind două dispozitive de măsurare? 7.) La ce lungime de undă corespunde energia fotonică la intervalul de bandă din Si (1,12 ev)?
Versiune: 1 aprilie 2016 fotocatod anodic U E U A = U E U A U voltmetru amplificator electrometru Figura -1: Măsurarea tensiunii foto cu ajutorul unui amplificator electrometru Pentru a măsura fotocurentul generat în celulă, conectăm un ampermetru între catod și anod („operațiune de scurtcircuit”). Un multimetru normal nu este suficient de sensibil pentru aceasta, așa că folosim un amplificator de curent cu sensibilitate comutabilă, care asigură o tensiune la ieșire care este proporțională cu curentul de intrare (așa-numitul amplificator de transimpedanță cu 1 V/nA sau 0,1 V/nA, vezi Fig. -2). Anod Fotocatod I E U A I E U A U Voltmetru Amplificator de transimpedanță Figura -2: Măsurarea fotocurentului utilizând un amplificator de transimpedanță 7
Versiune: 1 aprilie 2016 Evaluare Utilizați spectrele optice ale LED-urilor pentru a determina lungimea de undă a emisiei maxime și jumătatea lățimii (= lățimea spectrului la jumătatea înălțimii). Fotocelula de vid: Reprezentați tensiunile peste frecvența luminii de excitație. Găsiți h din panta liniei de regresie și anodul W din intersecție. Comparați cu valoarea literară pentru h. Discutați calitativ sursele relevante de eroare. Cum trebuie interpretat rezultatul măsurătorii cu lumină albă? Fotocelula semiconductoare: Reprezentați tensiunile măsurate la fotocurent constant față de frecvența luminii de excitație în aceeași diagramă. Determinați eficiența cuantică asociată η q și eficiența energetică η P. Notă: Calculați puterea unei fotocelule aproximativ ca produs al curentului de scurtcircuit și al tensiunii în circuit deschis. Discutați calitativ sursele relevante de eroare. 11