Типы фотоэлементов
Широкое применение в технике четыре вида фотоэлемента.
1. Вакуумные фотоэлементы, практически не обладающие инерционностью.
2. Газонаполненные фотоэлементы, обладающие большей, по сравнению с вакуумным, чувствительностью, но и большей инерционностью, т.е. изменения фототока запаздывают по времени относительно изменения светового потока.
б) Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом.
Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом обладает значительно большей инерционностью по сравнению с фотоэлементами основанными на внешнем фотоэффекте.
Порядок выполнения работы
В работе применяется селеновый фотоэлемент.
Устанавливают фотоэлемент и электролампу с известной силой света так, чтобы их центры были на одной горизонтали. Устанавливают фотоэлемент на указанном в работе расстоянии от электролампы и подсоединяют гальванометр к фотоэлементу. Включают лампу в сеть и устанавливают указанное в работе напряжение.
При освещении фотоэлемента гальванометр покажет наличие фототока. Записывают в таблицу расстояние R от фотоэлемента до электролампы и силу фототока i. Повторяют измерения измеряя расстояние через равные интервалы.
Пройдя весь указанный в работе интервал расстояний, выключают электролампу и отключают гальванометр от фотоэлемента.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Типы фотоэлементов
Обрабатывают результаты измерений. Зная силу света J лампы при данном напряжении и расстояние от лампы до фотоэлемента, находят освещенность фотоэлемента по закону освещенности Е =
.Зная освещенность и светочувствительность площадь фотоэлемента, (она указана в работе), находят световой поток, падающий на фотоэлемент Ф = ЕS Зная световой поток Ф и силу фототока i, строят график зависимости i от Ф. Из графика находят чувствительность фотоэлемента к =
.
Определение удельной мощности электролампы.
| № п/п | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Р | ||||||||||
| i | ||||||||||
| Ф |

Обрабатывают результаты измерений. Зная силу фототока и чувствительность фотоэлемента, определенную в первой части работы, находят световой поток Ф = . По известным Ф и Р строят график зависимости Ф от Р. График не будет прямолинейным. Объясняется это следующим образом. По закону смещения Вина, с повышением температуры (т.е. с повышением мощности) длина волны, на которую приходится максимум излучения, смещается в сторону более коротких волн. Это значит, что в повышением температуры большая часть всего излучения приходится на долю видимого света. Именно это явление и отражает изгиб кривой графика. Отношение мощности, потребляемой лампой, к силе света лампы называют удельной мощностью электролампы.
= ![]() |
(6) |
РИСУНКИ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 28


С 







К А

Г V 




R 









РИС. 1
i ма 

i 2н Ф2 > Ф1 
i 1н Ф1

-UЗ U 
0 РИС. 2
Е

Зона проводимости 













Зона заполненная
РИС. 3 а
Е 
Зона проводимости 
Зона запрещенная Е 








Зона проводимости
РИС. 3 б Контрольные вопросы. 1. Что называется фотоэффектом? 2. Расскажите о внешнем и внутреннем фотоэффекте. 3. Напишите уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Поясните его. 4. Что такое красная граница фотоэффекта? 5. Для чего используется метод задерживающего потенциала? 6. Где используются и как применяется явление фотоэффекта? ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №29
Зачем нужны фотоэлементы в составе автоматики ворот?

Автоматика для ворот может вполне успешно эксплуатироваться как с фотоэлементами, так и без них. Поэтому нередко можно услышать вопрос: для чего нужны фотоэлементы и стоит ли тратить на них дополнительные средства? Тем более, что некоторые модели автоматики оснащены функцией обнаружения препятствий, предусмотренной для остановки привода при наличии преграды в зоне движения створок. Но, исходя из многолетнего опыта, мы можем однозначно сказать, что фотоэлементы нужны! Они выполняют важную функциональную роль и гарантируют безопасность использования автоматических ворот.
Фотоэлементы (или, как их ещё называют, датчики безопасности, световые барьеры, «глаза ворот») состоят из передатчика и приёмника инфракрасного луча. Они устанавливаются друг напротив друга на одной высоте с обеих сторон проёма. При появлении препятствий (человека, машины, домашнего животного или какого-либо предмета) инфракрасный луч разрывается, блок управления автоматикой перестаёт получать сигнал от фотоэлемента и останавливает манёвр движения полотна или створок ворот. Тем самым, предотвращается возможность получения травмы для человека или повреждений для автомобиля.
Типы фотоэлементов:
- накладные или встраиваемые по способу монтажа;
- проводные или беспроводные по типу питания (последние работают от аккумуляторных батарей);
- универсальные или специализированные по типу конструкции ворот: для распашных, откатных, секционных наружных и внутренних ворот;
- по способу расположения: крепящиеся вверху, внизу или посредине проёма (доступно также расположение нескольких пар фотоэлементов на разных уровнях для усиления безопасности).
Размещать фотоэлементы можно как с наружной, так и с внутренней стороны ворот. Лучше всего устанавливать датчики одновременно с обеих сторон для отсутствия «слепой зоны» и создания максимально безопасного пространства. Крепят фотоэлементы непосредственно на несущих кирпичных столбах или на отдельно установленных металлических стойках. Способ установки выбирается с учётом расположения ворот, особенностей подъезда к ним, наличия свободного пространства и т. д.
Как выбрать фотоэлементы безопасности?
Автоматика для ворот любого производителя может быть дополнена фотоэлементами соответствующего образца. Такие известные бренды-производители воротных приводов как Nice, Came, BFT, Faac, Genius и Roger (Италия), PowerTech и Miller Technics (Тайвань), Gant и An-Motors (Китай), DoorHan (Россия) и другие предлагают модели фотоэлементов, специально разработанные для подключения и обеспечения безопасности использования ворот с их автоматическими системами.
Наш интернет-магазин предоставляет возможность купить фотоэлементы практически всех присутствующих на украинском рынке производителей автоматики ворот. Также мы можем предложить универсальные модели, которые могут быть подключены к автоматическим системам других производителей. Получить консультацию и помощь в подборе модели фотоэлементов вы можете, связавшись с нашими менеджерами по телефону +38 (098) 777-62-85 в удобное для вас время.
Типы фотоэлементов
Широкое применение в технике четыре вида фотоэлемента.
а) Фотоэлементы с внешним фотоэффектом.
1. Вакуумные фотоэлементы, практически не обладающие инерционностью.
2. Газонаполненные фотоэлементы, обладающие большей, по сравнению с вакуумным, чувствительностью, но и большей инерционностью, т.е. изменения фототока запаздывают по времени относительно изменения светового потока.
б) Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом.
2. Вентильные фотоэлементы.
Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом обладает значительно большей инерционностью по сравнению с фотоэлементами основанными на внешнем фотоэффекте.
Порядок выполнения работы
В работе применяется селеновый фотоэлемент.
Устанавливают фотоэлемент и электролампу с известной силой света так, чтобы их центры были на одной горизонтали. Устанавливают фотоэлемент на указанном в работе расстоянии от электролампы и подсоединяют гальванометр к фотоэлементу. Включают лампу в сеть и устанавливают указанное в работе напряжение.
При освещении фотоэлемента гальванометр покажет наличие фототока. Записывают в таблицу расстояние R от фотоэлемента до электролампы и силу фототока i. Повторяют измерения измеряя расстояние через равные интервалы.
Пройдя весь указанный в работе интервал расстояний, выключают электролампу и отключают гальванометр от фотоэлемента.
Протокол лабораторной работы №28
Результаты измерений записывают в таблицу. Таблица результатов по определению чувствительности
фотоэлемента типа Фоточувствительная поверхность S=
Сила света лампы J =
Обрабатывают результаты измерений.
Зная силу света J лампы при данном напряжении и расстояние от лампы до фотоэлемента, находят освещенность фотоэлемента по закону освещенности

Е = . Зная освещенность и светочувствительность площадь фотоэлемента, (она указана в работе), находят световой поток, падающий на фотоэлемент

Зная световой поток Ф и силу фототока i, строят график зависимости i от Ф. Из графика находят чувствительность фотоэлемента к = .
Вопросы для самопроверки к работе №28
Список рекомендуемой литературы
1. Дмитриева В.Ф., Прокофьев В.Л. Основы физики. – М.: Высшая школа, 2009.
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2010.
Материально–техническое обеспечение
1. Установка для лабораторной работы по оптике «Определение чувствительности фотоэлемента».
2. Программа для моделирования лабораторной работы на компьютере.
Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра
Лабораторная работа №26
«Градуирование спектроскопа и определение постоянной Планка»
1. Краткая теория
Спектры излучения
Световое излучение всех естественных источников света имеют более или менее сложный состав. Сложность состава так называемого белого света, даваемого солнцем или раскаленными твердыми и жидкими телами, легко обнаружить с помощью опыта Ньютона. Через узкую равномерно освещенную щель 0 /рис.1/ пропускают пучок лучей белого света и направляют их на прозрачную призму.
На рисунке щель расположена горизонтально, перпендикулярно плоскости чертежа. Грани призмы также перпендикулярны чертежу. Если пучок лучей после выхода из призмы падает на белый экран B, то на экране появляется вертикальная цветная полоска. На рис. 1 показаны только крайние ограничивающие пучки: красный и фиолетовый. Любое, параллельное щели, сечение этой полосы окрашено в один определенный цвет. Но различные, параллельные друг другу, сечения окрашены в различные цвета, постепенно переходящие друг в друга. Полученная цветная полоса называется с п е к т р о м исследуемого источника света.
С помощью специальных опытов было обнаружено, что в состав излучения большинства источников, помимо видимых лучей, входит большое количество лучей не воспринимаемых нашим глазом. Лучи, имеющие длину волны большую, чем красные лучи, преломляются меньше красных лучей и лежат за красным концом спектра, их называют и н ф р а к р а с н ы м и и обнаруживают по тепловому действию. Лучи имеющие длину волны меньшую, чем фиолетовые, преломляются больше фиолетовых лучей и лежат за фиолетовой частью спектра, их называют у л ь т р а ф и о л е т о в ы м и и обнаруживают по химическому действию.
Совокупность лучей, испускаемых данным источником, называется с п е к т р о м и з л у ч е н и я источника. Спектры раскаленных твердых или жидких тел являются н е п р е р ы в н ы м и или сплошными. Спектры светящихся газов состоят из отдельных цветных линий или групп цветных линий, также спектры называются л и н е й ч а т ы м и. Спектры светящихся газов зависят от химической природы газа. Каждый газ или пар дает свой, характерный только для него спектр. Поэтому спектр светящегося газа дает возможность делать заключение об его химическом составе.Метод исследования, позволяющий по спектру излучения судить о химической природе тела, называется с п е к т р а л ь н ы м а н а л и з о м.
