- 1、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。。
- 2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 3、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 4、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 5、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 6、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 7、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
用電桥法测光敏电阻的特性
用电桥法测光敏电阻的特性(理论)宋顺成(华东师范大学 10级物理系光电班)摘要:利用平衡电桥和非平衡电桥可以研究光敏电阻的光电特性,从中可以掌握将非电量转化为电量进行动态测量的方法,并通过电桥法的实验装置进行改进,可以用半定量法测定光敏电阻响应时间与照射光的照度和波长的关系。关键词:光敏电阻,光照强度,内光电效应,平衡电桥,非平衡电桥,响应时间引言大学生对光敏电阻伏安特性和光照特性的测量实验早有接触,对其结论也已经十分熟悉,用电桥法测光敏电阻的光电特性是一种新的设计,这个实验方案涵盖了电学,光学和半导体物理学等基础知识,本文在理论上设计了这一实验并对其进行说明。实验原理电桥平衡: 如图(a)所示,当电桥平衡时,基尔霍夫定律:如图(b)所示,运用基尔霍夫定律可得方程组:从中解得光敏电阻:一些半导体材料如CdS,T1S等在无光照时,电阻很大,近似绝缘,当其受一定波长范围的光照时,会发生内光电效应,即材料所吸收的能量会使部分价带上的电子迁移到导带上,同时在价带上留下空穴,使电导率增大。用这种材料制成的元件有光电特性,被称为光敏电阻。固定形状(长为L,横截面为S)的光敏电阻阻值为:,其中为电阻率,为无光照时的电导率,为光强I增加时电导率的改变量,且,式中e为电荷电量,为空穴浓度的改变量,为电子浓度的改变量,,分别为空穴和电子的迁移率。偏振片:当一束平行的自然光经过某一方向的偏振片后成为这一方向的线偏振光,若其强度为,再经过与之成α角的偏振片检偏后,其强度为I,则。当不变时,I随α变化,因此,改变α,就会引起光敏元件阻值R的变化。实验装置1)为标准光源,可采用碘钨灯或溴钨灯,也可采用氮氖激光器;2)为透镜,把点光源发射的光变成平行光,若采用氮氖激光器,可省略;3)为偏振器,两端各有1个偏振片,其偏振方向夹角为α,用以控制光强;4)为透镜,起再调光平行作用,其功能是使偏振器出射的光能高效、均匀地照射在光敏电阻上,避免高强度光在光敏元件上会聚成点,损毁元件;5)为遮光简,避免杂光照在光敏电阻上;6)为光敏电阻,因其灵敏度易受潮湿影响,故将其密封于玻璃管中;7)为光学导轨;8)为稳压电源,为标准光源提供稳定电压和电流;9)为平衡电桥,用于测量与α角相对应的电阻值;10)为非平衡电桥,用其灵敏电流计测量与α角相对应的;11)为双刀双掷开关,可将光敏电阻分别连在平衡电桥和非平衡电桥上.4.实验方法(理论)实验时先将光学导轨上各光学仪器调至光轴一致,调节偏振器两端的偏振片,当α角为时,光强为最大,调非平衡电桥的,使,并用平衡电桥测量.逐步改变α角,并用平衡电桥、非平衡电桥分别测量与相对应的,.据此可得出,和关系曲线.(注意:根据经验,在无光照时R可达10数量级.本实验中,由于受电桥量程限制,不能设为暗电阻,而灵敏电流计的测量方向是可调的,因此,可从光强最大的α角为时开始,a角最大取,这样取值范围可控制在1数量级,普通的箱式平衡电桥就可满足需要.)5.理论实验结论(1)(2)(3)关系曲线 关系曲线 关系曲线由此便可得出光敏电阻的光电特性。6.关于光敏电阻响应时间的研究(理论)将电桥法测光敏电阻光电特性的实验装置稍作修改,便能对光敏电阻的响应时间进行研究,改后的实验图如下所示:将光敏电阻和另一固定阻值的电阻串联后接到稳压电源上,在光敏电阻的两端并联数字存储示波器,则可将光敏电阻的阻值的变化转化为电压的变化由示波器显示.利用数字存储示波器的储存功能或采用长余辉慢扫描方式存储光脉冲引起的波形.在做此实验时,只需更换不同的滤色片,并每次调节角度α,便可得到光敏电阻的响应时间和照射光的照度和波长的关系。实验结论(理论):可见,随着照度的减小,光敏电阻的响应时间增长;且照度越小,响应时间随照度的变化越急剧;在照度较小的情况下,波长对响应时间影响较大。7.总结通过以上实验的研究,可以更清楚地了解光敏电阻的各种特性。如今,光敏电阻已广泛应用于各种自动控制电路(如自动照明灯控制电路、自动报警电路等)、家用电器(如电视机中的亮度自动调节,照相机的自动曝光控制等)及各种测量仪器中,也将在未来的科技发展中占据着不可替代的作用,所以认真研究其特性是非常有必要的。参考文献:张映辉·大学物理实验[M]·大连:大连海事大学出版社,2002.周红,杨卫群,沈学浩,等.光敏电阻基本特性测量实验的设计[J].物理实验,2003,23(11):9~113.高茜.用电桥研究光敏电阻的光电特性J-j].物理实验,2004,24(9):13~15.
您可能关注的文档
最近下载
- 4.3免疫失调课件(共36张PPT)高中生物学 人教版(2019)选择性必修一.pptx VIP
- 新解读《JB_T 8446 - 2013隐极式同步发电机转子匝间短路测定方法》必威体育精装版解读.docx VIP
- 一种基于伯努利吸附原理的爬壁检测机器人.pdf VIP
- ZEEKR知识自测及参考答案.docx VIP
- 徐宁金枪手人物介绍水浒传.pptx VIP
- 2025年CSP-S初赛真题(文末附答案).pdf VIP
- 江苏开放大学设计思维与创意设计创意元素训练.doc VIP
- (2024新版本)人教版七年级上册生物全册教案.doc
- 自考劳动和社会保障法历年真题.pdf VIP
- 制冷用水平管降膜蒸发器管束换热优化研究.pdf VIP
文档评论(0)