III. Залежність освітленості від кута падіння променів

Для проведення цього досліду прилад для вивчення законів фотометрії сполучають з гальванометром, джерелом світла і лінзою.

Джерело світла необхідно також живити від випрямляча типу ВС-24 або акумулятора, аналогічного по параметрах. Послідовно в ланцюг джерела світла включить реостат, за допомогою якого можна міняти напругу живлення джерела світла. Фотоелемент встановлюється на нульове ділення кутової шкали повороту фотоелемента. Дослід краще проводить в паралельному пучку світла, для цього джерело світла слідує встановить на відстані 70-80 мм від лінзи.

Включить лампу розжарювання і за допомогою реостата встановить таку напругу живлення, при якій стрілка гальванометра, підключеного до селенового фотоелемента, повинна знаходиться на максимальному відліку шкали. Зняти відлік п0 за шкалою гальванометра і записати в таблицю 2.

Таблиця 2

№ п/п	Кут нахилу фотоелемента (град)	Відлік по шкалі гальванометра	Відлік гальванометра, вирахуваний по формулі
1 2 3	0 30 45

Не міняючи напруги на лампі і не переміщаючи джерело світла і лінзу, поверніть фотоелемент на 30° і 45° і, відповідно, зніміть показання за шкалою гальванометра n30 і n40, запишіть їх в таблицю 2.

Показання за шкалою гальванометра, що відповідають різним кутам нахилу фотоелемента, повинні співпадати з теоретично вичисленими величинами.

IV. Залежність фотоструму від площі освітленості фотоелемента

Для перевірки залежності фотоструму фотоелемента від його площі освітленості використовується установка ПЗФ Рис.1. В даному випадку фотоелемент має бути розташований перпендикулярно світловому падаючому потоку, що відповідає нульовій поділці кутової шкали повороту фотоелемента. Перед фотоелементом встановлюється оправа з матовим склом.

На штифт оправи встановіть змінну діафрагму з площею 6см². За допомогою реостата виставити на лампі таку напругу живлення, при якому стрілка гальванометра повинна знаходиться на максимальній поділці шкали.

Зняти відлік п за шкалою гальванометра. Потім, не міняючи напругу на лампі і не переміщаючи джерело світла, встановіть діафрагму з площею 3см² і зніміть другий відлік. Отримані результати свідчать про те, що сила фотоструму прямо пропорційна площі освітленості фотоелемента.

Залежність освітленості від кута падіння пучка світла /ознайомитися/

Устаткування: 1) фотоелемент сірчистосрібний ФЭСС-У10, 2) гальванометр демонстраційний від амперметра, 3) диск оптичний, 4) лабораторний прилад для вивчення законів освітленості, 5) ВС-24 або батарея акумуляторів напругою 6-8 в, 6) дроти сполучні, 7) штатив універсальний.

Для демонстрації досліду збирають установку по Рис. 375. Спочатку з освітлювача оптичного диска виймають коробку з щілинними діафрагмами і плоскими дзеркалами; лампу підключають до джерела живлення і, пересуваючи її уздовж корпусу освітлювача, домагаються отримання паралельного пучка світла. Потім регулюють положення освітлювача відносно оптичного диска так, щоб на поверхні диска отримати світлу смужку однакової ширини, що проходить через центр при будь-якому положенні освітлювача. Після цього біля центру диска встановлюють горизонтально сірчистосрібний фотоелемент, сполучений з демонстраційним гальванометром. Затемняють клас і приступають до демонстрації досліду.

Спочатку записують величину струму, що відповідає найбільшій освітленості фотоелемента. Після цього, повільно обертаючи освітлювач навколо горизонтальної осі, змінюють декілька разів кут падіння пучка світла на поверхню фотоелементу і записують відповідні покази гальванометра в другу графу таблиці.

Кут падіння променя світла α	Величина струму I (число поділок шкали)	I0cosα
0° 15° 30° 45° 60°	15 14,4 12,8 10,5 7,6	15 14,5 13 10,6 7,5

Для з'ясування закономірності початкову величину струму I₀ (кут а = 0°) послідовно множать на косинуси кутів падіння пучка світла і результати записують в третю графу таблиці. Звертають увагу учнів, що отримані числа співпадають (в межах погрішності вимірів) з величинами струмів, відмічених гальванометром для цих кутів.