Файл: 840.pdf

- 32-

где S - площадь поверхности фоторезистора (указана на

рабочем месте).

3.5.3.2. Запишите результаты вычислений в mабл.З.4. 3.5.3.З. Вычислите значение фототока iф по формуле iф =i - io•

При малом значении темнового тока io величины фототока и

светового тока практически совпадают.

З.5.3.4. Запишите результаты вычислений в mабл.З.4.

З.5.З.5. Постройте график зависимости фототока от величины

светового потока iф = f(Ф) при U = Const (световая характеристика).

З.5.3.6. Вычислите по графику световой характеристики

интегральную чувствительность фоторезистора К = iф для 2-3

"ф

значений светового потока.

З.6. Контрольные вопросы

З.6.1. Как объясняется собственная проводимость

полупроводников?

3.6.2. Как объясняется примесная проводимость

полупроводников?

3.6.3. Укажите необходимое условие внутреннего фотоэффекта

(фотопроводимости) для собственных и примесных полупровоДни-

http://www.mitht.ru/e-library

.. 33·

полупроводников?

фотопроводимость полупроводников?

3.6.5. Что такое красная граница фотопроводимости? Как ее

рассчитать для собственных и примесных полупроводников?

3.6.6. Как устроен фоторезистор?

3.6.7. Какие характеристики фоторезистора изучаются в

работе?

3.6.8. Каковы достоинства и недостатки фоторезисторов?

3.6.9. Какие полупроводниковые материалы используются для

изготовления фоторезисторов?

Би6лиографический список

1 .Савельев И. В. Курс общей физики. -М.: Наука, т.3, 1982. -304с.

(§§ 57,59,65).

2. Сивухин Д. В. Общий курс физики. -М.: Наука, т.3, 1983. -450с.

(§100)

http://www.mitht.ru/e-library

• З4.

Лабораторная работа Аф2

Изучение спектров испускания и

поглощения

при помощи монохроматора

2.1. Цель работы

Ознакомление с устройством спектрального прибора­

монохроматора УМ2, построение градуировонного графика

монохроматора, получение спектров испускания и noглощения.

2.2. Теоретические основы работы

В зависимости от того, свет какого источника исследуется,

спектры бывают: линейч8ты e или атомные, молекулярные,

сплошные. Всё это спектры испускания или эмиссионные.

http://www.mitht.ru/e-library

-35

2.2.1.Линейчатые, или атомные спектры.

Изучение изолированных атомов, например. атомое

разрЯЖёННОГО одноатомного газа или пара металлов (Na, Hg)

отличается наибольшей простотой. Спектры таких газов состоят из

ряда дискретных спектральных линий разной интенсивности,

соответствующих различным длинам волн.

Линейчатый спектр можно возбудить различными способами.

Он появляется при различных видах электрического разряда 8

газах при нагревании паров металлов в пламени, длины волн

которых характерны для изучаемого атома; совокупность эти)(

линий И составляет характерный для данного атома линейчатый

спектр.

Спектры различных атомов отличаются чрезвычайным разнообразием, причём в некоторых из них, например, в спектре атома железа, насчитывается несколько тысяч линий.

Изучение линейчатых спектров показывает, что в расположении спектральных линий, образующих спектр,

наблюдается определенные закономерности: спектральные линии группируются в серии, расположенные в различных областя)(

спектра. Каждая серия состоит из ряда линий, расстояние между

которыми умеНbLuается с уменьшением длины волны,

приближаясь к некоторому пределу, вблизи которого линии

расположены очень тесно.

Впервые связь между частотами линий спектра водорода установил Бальмер в 1885 г. Впоследствии Ридберг и Ритц

http://www.mitht.ru/e-library

- 36-

(в1890г.) представили частоты всех линий спектра

водородного атома следующей формулой

(2.1)

эдесь у- частота данной линии, R- постоянная Ридберга, с­

скорость света, т, n - целые числа, причем m > п.

Для серии Лаймана, находящейся в ультрафиолетовой

Для серии Бальмера в видимой области спектра, имеем n =2

m =3, 4,5...

Для серии Пашена в инфракрасной области спектра имеем n

= 3 m = 4,5,6...

Таким образом, в обобщенной формуле (2.1) n дает номер

серии, а число m - номер спектральной линии в данной серии.

Спектральные закономерности в спектре водорода можно

объяснить исходя из теории Бора.

Согласно модели Бора-Роэерфорда, атом водорода состоит

из ядра, положительный заряд которого равен по абсолютной

величине заряду электрона, и одного электрона, вращающегося

вокруг ядра. Теория водородного спектра построена на трех

постулатах Бора, содержание которых сводится к следующему.

1) Электрон может вращаться вокруг ядра только по таким

орбитам, на которых момент количества движений электрона

http://www.mitht.ru/e-library

- 37-

равен целому кратному от некоторого числа h/2n I которое можнс

трактовать как элементарный момент количества движений, Т.е:

постоянная Планка, n - любое целое число (п= 1,2,3 К, (0). Это

число n называется главным квантовым числом.

2) Электрон, движущийся по любой из орбит, дозволенных

первым постулатом, не излучает энергию.

З) Атом при переходе электрона с какой-либо дальней орбиты

на орбиту, расположенную ближе к ядру, излучает один квант

энергии.

Это положение может бьггь выражено следующим

равенством:

(2.3)

где n и m - номера орбит, дозволенных первым постулатом,

причем m > п, WN И Wm - полные энергии электронов на этих

орбитах, Vmin - частота света, излучаемого атомом при переходе

электрона с m-ой орбиты на П-ую орбиту.

Применим постулаты Бора к выводу формулы, позволяющей

рассчитать длины волн, соответствующие линиям водородного

спектра.

http://www.mitht.ru/e-library

- 38-

Электрон в водородном атоме будет вращаться по орбите

радиусом Г если центростремительная сила. удерживающая

"

электрон на орбите, будет равна кулоновской силе притяжения

электрона к ядру.

r

D

Решая совместно уравнения (2.2) и (2.4), можно найти значение радиуса n ..ай орбиты и скорость электрона на ней:

е

Электрон в атоме водорода находится в электрическом поле ядра. Его потенциальная энергия в этом поле равна

4"8 or/l

http://www.mitht.ru/e-library