光电效应演示器(锌板)
一、概述:
本仪器主要用于演示中学物理的光电效应现象,为了加深学生理解,仪器采用锌板及紫外线光演示,光电流大、工作稳定、操作简单。
整套仪器由高压电源、微电流放大器、锌板和铜丝网、紫外光源等组成。详见示意示意图如下:
注:1、仪器开启后,严禁用手触摸锌板和铜丝网,以防被高压电击伤。
2、停用后把演示器内短接释放掉残余电荷。
图一:锌板、铜网和主机箱正面;
图二:主机箱背面图;
图三:光电效应演示器组装完成正面图
图四:仪器外接电源;
1、铜网固定柱;2、铜网;3、铜网接线柱;4、锌板; 5、刻度显示屏; 6、仪器开关; 7、调零旋钮; 8、放大指示灯; 9、铜网连接柱插孔; 10、电池盒; 11、外接电源插孔; 12、仪器把手; 13、高压指示灯
二、工作原理
不同的金属其极限频率不同,只有当入光频率大于某金属的极限频率时,才能使金属表面逸出电子,产生光电效应。
本仪器的紫外线的谱线频率为8.219×1014HZ,正好大于锌板的极限频率8.065×1014HZ,因此满足产生光电效应的条件。
三、技术指标
1、锌板在紫外线照射时,电流计显示的电流应大于200uA(J0402)
2、直流高压输出大于700v。两相交插孔之间的电压大于700v
3、使用电源:AC 220V±10% DC(4.5)v
四、演示方法
1、旋下铜丝网四角的固定塑料螺栓,卸下铜丝网板,然后用砂纸打擦锌板表面,除去表面氧化物,并用纱布揩净,装上铜丝网,旋紧螺栓。
2、把“橡胶插头"插入演示器顶盖上的插孔处。
3、用三节5号1.5V干电池,放入光电效应演示器后面的电池盒内。把AC 220V电源插入电源插座。电源的输出插头插入光电效应演示器后面的电源插孔。
4、开启电源开关,电源指示灯亮,放大指示灯亮,此时电流计指针应摆动,调整面板上“调零旋钮",使之回零。
5、开启紫外线灯,并相对锌板约5cn处(注意严禁碰触铜网),则电流计应有电流指示,证明已产生了光电流。若将紫外线灯光用纸板挡住照射,光电流立即消失,电流计指针回零,拿开纸板,光电流又恢复到原值。
6、演示光电流大小与光强关系:接上实验,改变紫外线灯与锌板间的距离,可发现距离近,锌板接受到的光线强,光电流也大,距离远则接受到的光线弱,光电流也小。
7、用白炽日光灯管对着锌板铜网直接照射,电流计指针不摆动,示值为零,这证明日光灯发出的光线不能使锌板逸出电子,不产生光电效应。
五、维护和维修
1、演示时,紫外线灯不要连续工作30分钟以上,并防止紫外线直射师生眼睛。
2、紫外线灯在工作一段时间熄灭后,要待灯管冷却后方可再次启动。
3、当转换光源时,应当切断光源电源。
4、如果光电流太小,可采取以下措施:
a用砂纸重新打擦锌板表面 b更换紫外线灯管
5、仪器开启后,严禁用手触摸锌板和铜丝网,以防被高压电击伤。
6、关机后,由于内电路仍有残余高压电,禁止马上用手触碰锌板、铜网等高压金属裸露件,以免造成人体麻电。
六、装箱清单:
序号 | 名称 | 单位 | 数量 |
1 | 光电效应演示器 | 台 | 1 |
2 | 锌板、铜丝网 | 块 | 1 |
3 | 外接电源 | 台 | 1 |
4 | 紫外线灯 | 台 | 1 |
注:仪器使用后,为了延长仪器使用寿命,必须短接释放仪器内部高压电,待一段时间后,残余电荷会自行消除。