Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Снятие накальных характеристик



а) Установить напряжение анода Uа = 25,0 В.

б) Не меняя значение анодного напряжения варьировать напряжение накала Uн от 0 до 1,4 В с интервалом 0,1 В, данные измерения яркости занести в таблицу № 1.

Таблица № 1.

Uн, В                      
Lотн, мВ                      
Lабс, кд/м2                      

 

в) Используя коэффициент пропорциональности k (указан на кожухе фотоэлемента), пересчитать значения яркости, выраженной в милливольтах, в яркость, выраженную в кд/м2. Для этого необходимо все данные колонки 2 умножить на k. Полученные результаты занести в колонку 3.

 

Упражнение 2.

Снятие вольт-яркостных характеристик.

а) Установить напряжение накала Uн = 1,0 В.

б) Сохраняя постоянное значение напряжения накала изменять напряжение на аноде Uа от 0 до 25,0 В с интервалом 0,5 В и записывать в таблицу № 2 значения анодного тока и яркости индикатора.

 

Данные, заносимые в таблицу № 2: Uа – напряжение на аноде индикатора; Lотн – яркость индикатора в относительных единицах (милливольтах); Lабс – абсолютное значение яркости в кд/м2 (для получения этого параметра необходимо данные колонки 2 умножить на коэффициент k); Iа –ток анода; Pа – мощность, выделяя на аноде индикатора (для нахождения этого параметры необходимо значение тока умножить на величину анодного напряжения Pа = Uа × Iа ); Lабс/Pа – яркость, приходящаяся на 1 Вт потребляемой мощности (величина прямопропорциональная эффективности катодолюминесценции).

 

Таблица № 2.

Uа, В Lотн, мВ Laбс, кд/м2 Iа, мА Ра, Вт Lабс/Pа
             

 

Используя данные таблицы № 1 и № 2 построить графики зависимости L = f (Uн), L = f (Uа) и Lабс/Pа = f (Uа). Из построенных графиков оценить:

1. Оптимальное напряжение накала для достижения максимальной яркости свечения индикатора.

2. Протяженность линейного участка зависимости L = f (Uа).

3. Ширину запрещенной зоны материала катодолюминофора (в электронвольтах).



 

Учебно-исследовательская работа.

Набрать статистический материал и провести расчет ошибок измерения. Предложить дополнительные методы определения ширины запрещенной зоны полупроводниковых люминофоров. По согласованию с преподавателем оценить ширину запрещенной зоны цинкоксидного катодолюминофора независимым методом исследования материала и сравнить полученные данные с результатом проведённой лабораторной работы.

 

Контрольные вопросы

1. Опишите устройство низковольтных вакуумных катодолюминесцентных индикаторов (ВЛИ).

2. Сформулируйте основные физические принципы работы ВЛИ.

3. Почему в ВЛИ используются оксидные катоды?

4. Опишите основные процессы, происходящие при катодолюминесценции.

5. Чем определяется инерционность люминесценции?

6. Каким образом можно оценить ширину запрещенной зоны катодолюминофора?

 

Литература

1. Методические указания к лабораторным работам по физике. Работа № 55. – М. Изд. МИИТа, 2000.

2. Верещагин И.К., Косяченко Л.А., Кокин С.М. Введение в оптоэлектронику. – М.: Высшая школа, 1991. – § 5.2.

3. Верещагин И.К., Кокин С.М., Никитенко В.А. Методические указания по дисциплине «Физика». Люминесценция твёрдых тел и её применение. – М.: Изд. МИИТа, 1989.

4. Верещагин И.К., Кокин С.М., Никитенко В.А., Селезнев В.А., Серов Е.А. Физика твердого тела. – М.: Высшая школа, 2001.

 

РАБОТА 56

ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ

Цель работы: изучить причины возникновения контактной разности потенциалов на границе двух металлов, понять законы Вольта; ознакомиться со способами получения термо-ЭДС, устройством и назначением термопары.

Принадлежности: установка с термопарой, термостолбик.

 

ВВЕДЕНИЕ

Уже в глубокой древности было известно, что янтарь (в переводе с греч. означает «электрон»), потертый о шерсть, приобретает способность притягивать легкие предметы. Аналогичным свойством обладают и пластмасса, сера, резина, стекло и т.п. Если тело, подобно янтарю, после натирания притягивает легкие предметы, то говорят, что оно наэлектризовано, или на теле имеется электрический («янтарный») заряд.



Природу известного ещё древним грекам «рукотворного» электрического явления — электризации трением — удалось установить только в 1969г. Ленинградский физик М.И. Корнфельд выяснил, что трение здесь играет второстепенную роль — оно необходимо только для более тесного сближения поверхностей диэлектриков.

Окружающие нас тела, как правило, электрически нейтральны, т. е. отрицательные и положительные заряды в них компенсируются с высокой точностью. Вследствие теплового движения и распределения электронов по скоростям внутри тела часть из них обладает кинетической энергией, достаточной для выхода за его пределы. Такая энергия называется термоэлектронной работой выхода Авых. Термоэлектронная работа выхода Авых – энергия, необходимая для перехода электрона из вещества в вакуум. Авых имеет разные значения для различных веществ. Работа выхода электронов из чистых металлов

зависит от их природы и практически не зависит от температуры. На величину Авых влияет состояние поверхности металла, особенно наличие примеси. Авых определяется напряженностью Е и разностью потенциалов ∆φ электрического поля у поверхности (предполагается, что электрон движется перпендикулярно поверхности) металла соотношением

(1)

где е – абсолютная величина заряда электрона, .

Потенциал поля с увеличением расстояния от поверхности металла убывает до нуля, а на самой поверхности он в соответствии с формулой (1) будет равен:

(2)
(2).
.

Большинство электронов полностью расходуют свою энергию на совершение работы выхода и поэтому остаются у поверхности. В итоге у поверхности тела образуется электронный газ – облако пространственного отрицательного заряда. В обычных условиях наступает динамическое равновесие: количество электронов, покидающих тело и возвращающихся в него (из-за кулоновского притяжения), примерно равны.

При сближении поверхностей тел настолько, что облака электронного газа перекрываются (характерные толщины d ≈ 10-10 м), начинается обмен электронами между телами (рис. 1).

       
 
 
   

 

 


Электроны перемещаются от тела с меньшей работой выхода к телу, у которого она больше. Если развести тела так, чтобы их электронные приповерхностные облака не перекрывались, на проводниках (за счёт подвижности зарядов) не останется зарядов, а на диэлектриках они появятся — равные по величине и противоположные по знаку, поэтому У. Гильберт и называл алмаз, стекло, сапфир, сургуч электрическими, т. е. подобными янтарю, а все металлы — неэлектрическими телами. Итак, электризация трением — не совсем корректная формулировка, более правильно говорить электризация посредством контакта тел. Когда тесно соприкасаются тела с разными работами выхода Авых2 < Авых1, переход электронов к телу 1 от тела 2 прекращается после возникновения контактной разности потенциалов ∆φ, препятствующей дальнейшему движению электронов.

При этом тело 2 заряжается положительно, а тело 1 — отрицательно.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!