Теоретичні відомості

Речовини, що змінюють свої електричні опори під дією на них світла, називаються фотоопорами.

Світло, падаючи на опір, звільняє з його кристалічної ґратки електрони, тобто виникає явище внутрішнього фотоефекту. Переведені світлом в зону провідності електрони і «дірки», що утворилися на їх місці, в ґратці кристала під впливом прикладеного електричного поля починають рухатися: провідність кристала зростає, що рівноцінно зменшенню електричного опору досліджуваного зразка.

Фотоопір є звичайним напівпровідниковим омічним опором, що знаходиться між двома провідними електродами. За наявності в колі зовнішнього джерела струму і затемненого фотоопору, в колі протікатиме незначний струм, який зветься темновим. Якщо величина прикладеної напруги постійна, то сила струму в колі залежатиме від падаючого на нього світлового потоку.

Опис схеми

С хема електричного кола для зняття характеристик показана на рис. 1.20.1 Вона складається з фотоопору ФО, джерела постійного струму, потенціометра R, вольтметра V, мікроамперметра та ключа К.

Порядок виконання роботи

1. Скласти електричне коло, як показано на рис. 1.20.1.

2. Змінюючи потенціометром від 0 до 8 В через один вольт напругу, прикладену до фотоопору, який знаходиться у затемненому місці, записати покази вольтметра і мікроамперметра.

3. Виконати завдання (2) за постійної освітленості фотоопору.

4. Подати постійну напругу на контакти фотоопору (1,5 – 2 В) і, змінюючи освітленість фотоопору (тобто наближаючи лампочку кожного разу на 5 см), записати покази мікроамперметра.

5. Побудувати вольт-амперні характеристики фотоопору: темнову і для заданої освітленості ƒ .

6. Побудувати світлову характеристику фотоопору ƒ , де – відстань від фотоопору до джерела світла (лампочки).

Контрольні запитання

1. Чим обумовлена фотопровідність напівпровідників?

2. Від чого залежить фотопровідність?

3. Як влаштовані напівпровідникові фотоелементи?

4. Поясніть фізичний зміст темнової і світлової вольт-амперної характеристик.

24