Главная | Обратная связь

Задание по работе и порядок ее выполнения

 

1. Ознакомиться с устройством экспериментальной установки и приборов.

2. Изучить схему и методику эксперимента.

3. Снять две вольт-амперные характеристики диода с фотокатодом: I_a = f(U_a) при = сonst. Характеристики снимаются при неизменном интегральном лучистом потоке (белый свет), падающем на фотокатод. Для получения семейства вольт-амперных характеристик снимают эти характеристики при двух значениях световых потоков, отличающихся друг от друга по величине:
j₁ > j₂.

4. Снять две ВАХ диодов с фотокатодом при различных частотах падающего лучистого потока: I_a = f(U_a), λ = сonst,
j₁ = сonst. Характеристики снимаются при неизменном лучистом потоке с определенной длиной волны (красный, зеленый свет). Величина светового потока поддерживается постоянной для всех длин волн.

5. Снять световые характеристики фотокатода I_ф = f(Φ). Характеристики снимаются при неизменном спектральном составе светового потока (белый, красный свет), когда в приборе отсутствует пространственный объемный заряд, т. е. при условии
U_a = 200…250 В, и когда пространственный заряд присутствует: U_a = 5…15 В.

6. Снять спектральную характеристику фотокатода I_a = f(l) при j = сonst в режиме насыщения тока. По полученной кривой рассчитать и построить зависимости S_λ = f(λ) и γ = f(λ).

7. Снять зависимости I_a = f(–U_a ) при освещении фотокатода световым потоком j₁, соответствующим расстоянию между источником света и катодом l₁ = 6 см, при белом, красном свете в области отрицательных U_a. Снятие зависимости осуществлять следующим образом: установить на анод такое отрицательное напряжение, при котором ток к цепи анода равен нулю. Уменьшая отрицательное напряжение на аноде, снимать значения тока при различных напряжениях на нем, вплоть до значения тока при U_a = 0, затем изменить полярность напряжения переключателем и, увеличивая положительное напряжение между анодом и катодом, продолжать снятие характеристики I_a = f(U_a) до +(4…5)В.

8. По данным п. 7 построить кривую ln I_a = f(–U_a), определить по точке перегиба U_{к р п} и откорректировать кривую, сдвинув ее на величину U_{к р п} по оси напряжений.

9. По откорректированной кривой п. 8 построить функцию распределения фотоэлектронов по энергиям путем графического дифференцирования кривой.

10. Снять зависимость U_{а зап} = f(λ) при Ф = const. U_{а зап} – это такое отрицательное напряжение между анодом и катодом, при котором анодный ток равен нулю.

11. По данным п. 10 определить красную границу фотоэффекта λ₀, работу выхода фотокатода и значение постоянной Планка.

 

Содержание отчета

 

1. Цель работы.

2. Схема измерения.

3. Описание структурной схемы исследуемого фотокатода, его энергетическая диаграмма, спектральная характеристика и параметры.

4. Вольт-амперные характеристики пп. 3, 4.

5. Световые харатеристики п. 5.

6. Спектральная характеристика п. 6.

7. Вольт-амперная характеристика фотокатода при отрицательном анодном напряжении (кривые задержки).

8. Определение U_{кр п}.

9. Функция распределения фотоэлектронов по энергиям.

10. Зависимость U_{а зад} = f(λ).

11. Определение.

12. Расчет чувствительности и квантового выхода фотокатода по данным п. 6.

 

Контрольные вопросы

 

1. Изучить соответствующие разделы рекомендованной литературы, лекции и настоящие методические указания.

II. Знать методику проводимых экспериментов и расчетов.

III. Уметь объяснить и проанализировать полученные результаты.

IV. Ответить на следующие вопросы:

1. В чем сущность механизма фотоэлектронной эмиссии?

2. Что такое первая и вторая красные границы фотоэффекта?

3. Какие параметры и зависимости характеризуют фотоэлектронную эмиссию?

4. Что такое селективный фотоэффект?

5. Чему равна работа выхода фотоэлектронов из катода?

6. Чему равна энергия фотоэлектронов, покидающих катод?

7. Что такое квантовый выход?

8. Что такое чувствительность фотокатода?

9. С чем связано ограничение тока на ВАХ?

10. Почему при больших значениях Ф нарушается линейность световой характеристики?

11. Что такое красная граница фотоэффекта?

12. Какой вид имеют кривые задержки? Как зависит U_зад от λ?

13. Как выглядят функции распределения электронов по энергиям?

 

Литература

 

1. Фридрихов С.А. и др. Физические основы электронной техники. – М.: Высшая школа, 1982.

2. Добрецов Л.Н., Гомоюнова М.Я. Эмиссионная электроника. – М.: Физматгиз, 1966.

3. Соболев В.Д. Физические основы электронной техники. – М.: Высшая школа, 1979.

4. Гапонов Я.И. Электроника. – М.: Физматгиз, 1960. – Т. 1.

5. Соболева В.А. Фотоэлектронные приборы. – М.: Высшая школа, 1974.

Лабораторная работа № 3