光電效應演示器(鋅板)
一、概述:
本儀器主要用于演示中學物理的光電效應現(xiàn)象,為了加深學生理解,儀器采用鋅板及紫外線光演示,光電流大、工作穩(wěn)定、操作簡單。
整套儀器由高壓電源、微電流放大器、鋅板和銅絲網(wǎng)、紫外光源等組成。詳見示意示意圖如下:
注:1、儀器開啟后,嚴禁用手觸摸鋅板和銅絲網(wǎng),以防被高壓電擊傷。
2、停用后把演示器內(nèi)短接釋放掉殘余電荷。
圖一:鋅板、銅網(wǎng)和主機箱正面;
圖二:主機箱背面圖;
圖三:光電效應演示器組裝完成正面圖
圖四:儀器外接電源;
1、銅網(wǎng)固定柱;2、銅網(wǎng);3、銅網(wǎng)接線柱;4、鋅板; 5、刻度顯示屏; 6、儀器開關; 7、調(diào)零旋鈕; 8、放大指示燈; 9、銅網(wǎng)連接柱插孔; 10、電池盒; 11、外接電源插孔; 12、儀器把手; 13、高壓指示燈
二、工作原理
不同的金屬其極限頻率不同,只有當入光頻率大于某金屬的極限頻率時,才能使金屬表面逸出電子,產(chǎn)生光電效應。
本儀器的紫外線的譜線頻率為8.219×1014HZ,正好大于鋅板的極限頻率8.065×1014HZ,因此滿足產(chǎn)生光電效應的條件。
三、技術指標
1、鋅板在紫外線照射時,電流計顯示的電流應大于200uA(J0402)
2、直流高壓輸出大于700v。兩相交插孔之間的電壓大于700v
3、使用電源:AC 220V±10% DC(4.5)v
四、演示方法
1、旋下銅絲網(wǎng)四角的固定塑料螺栓,卸下銅絲網(wǎng)板,然后用砂紙打擦鋅板表面,除去表面氧化物,并用紗布揩凈,裝上銅絲網(wǎng),旋緊螺栓。
2、把“橡膠插頭"插入演示器頂蓋上的插孔處。
3、用三節(jié)5號1.5V干電池,放入光電效應演示器后面的電池盒內(nèi)。把AC 220V電源插入電源插座。電源的輸出插頭插入光電效應演示器后面的電源插孔。
4、開啟電源開關,電源指示燈亮,放大指示燈亮,此時電流計指針應擺動,調(diào)整面板上“調(diào)零旋鈕",使之回零。
5、開啟紫外線燈,并相對鋅板約5cn處(注意嚴禁碰觸銅網(wǎng)),則電流計應有電流指示,證明已產(chǎn)生了光電流。若將紫外線燈光用紙板擋住照射,光電流立即消失,電流計指針回零,拿開紙板,光電流又恢復到原值。
6、演示光電流大小與光強關系:接上實驗,改變紫外線燈與鋅板間的距離,可發(fā)現(xiàn)距離近,鋅板接受到的光線強,光電流也大,距離遠則接受到的光線弱,光電流也小。
7、用白熾日光燈管對著鋅板銅網(wǎng)直接照射,電流計指針不擺動,示值為零,這證明日光燈發(fā)出的光線不能使鋅板逸出電子,不產(chǎn)生光電效應。
五、維護和維修
1、演示時,紫外線燈不要連續(xù)工作30分鐘以上,并防止紫外線直射師生眼睛。
2、紫外線燈在工作一段時間熄滅后,要待燈管冷卻后方可再次啟動。
3、當轉(zhuǎn)換光源時,應當切斷光源電源。
4、如果光電流太小,可采取以下措施:
a用砂紙重新打擦鋅板表面 b更換紫外線燈管
5、儀器開啟后,嚴禁用手觸摸鋅板和銅絲網(wǎng),以防被高壓電擊傷。
6、關機后,由于內(nèi)電路仍有殘余高壓電,禁止馬上用手觸碰鋅板、銅網(wǎng)等高壓金屬裸露件,以免造成人體麻電。
六、裝箱清單:
序號 | 名稱 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 光電效應演示器 | 臺 | 1 |
2 | 鋅板、銅絲網(wǎng) | 塊 | 1 |
3 | 外接電源 | 臺 | 1 |
4 | 紫外線燈 | 臺 | 1 |
注:儀器使用后,為了延長儀器使用壽命,必須短接釋放儀器內(nèi)部高壓電,待一段時間后,殘余電荷會自行消除。