光电效应演示器制造技术

本实用新型专利技术是高中物理光的本性这一章教材的光电效应实验的演示仪示。能演示光电效应现象（哈示瓦克现象）也能演示光电效应与光的频率关系，光电流与光强的关系。它由仪器主体和光源二部分组成。锌板和铜栅装在主体上部，可以抽出和插入，它们分别与主体盒内的电流放大器和高压电源相连接。光源为双光源，分别为紫外灯和日光灯，由转换开关控制，箱前又插一块阻挡紫外光的玻璃。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是高中物理光的本性这一章教材的光电效应(哈尔瓦克)实验的演示实验仪器，能演示光电效应现象；光电效应与光频率的关系；光电流强度和光强的关系。有关光电效应的实验仪器，目前已经很多，《高中物理实验大全》第三册，王兴乃、罗栋国编著电子工业出版社出版、1988年10月第一版、567页至584页中已经收集了目前高中使用的光电效应有代表性的实验仪器，在此书574页中也提到“用紫外线照射不带电的锌板(不附加电场)使其带正电，用验电器显示光电效应很难成功”。“高中物理下册教学参考书，人民教育出版社1987年7月第二版、1988年5月第一次印刷在495页中也有如此叙述“光电效应……这个实验，完全按课本的装置做不易做成”。所以很久以来，光电效应的实验，在高中物理教学中，是一个难点。设计本技术的目的，是向高中物理教师提供一种不用光电管，能与教材结合的光电效应实验仪器。本技术是通过下面结构和方法来实现的本技术由仪器主体和光源二部分组成，实验中还需要的验电器、灵敏电流计、玻璃棒、木棒、毛皮、丝绸等，一般中学实验室都有配备，本仪器就不配备了。仪器主体，由锌板、铜栅、高压电源、光电流放大器四部分组成。锌板与铜栅通过弹性铜片开关分别与电流放大器和高压电源相连接。光源由紫外灯和日光灯组成，由转换开关控制，灯箱前面可以插入一块阻挡紫外光的玻璃。图一是主体外形、锌板1插在主体箱上部，可以随时取下，通过插口中弹性铜片，用导线与开关4相连，开关4与主体箱3中的电流放大器电路相连接，铜栅2装在锌板前面，它与锌板之间有一定距离，相互绝缘，通过导线与高压电源相连接，设置高压电源目的是使铜栅有一个正电位，当紫外光照射到锌板时，锌板放出电子，能在铜栅电场的作用入移向铜栅，从而能使锌板多带正电使验电器张开，光电流输出接头5、6、电源开关7、电源线8、调零电位器9、增益电位器10，都装在主体箱上。电流放大器的特点是用集成块CA3140把光电源进行放大，放大后的光电流能使灵敏电流计指针偏转至满格。见图三、变压器B，输出24V、12V和0V，由D1D2全波整流，C1R1滤波，D7C3稳压输出正9V电压至CA3140第7足，又由D3D4全波整流，C2R2滤波，D5C4稳压输出负9V电压至CA3140的第4足，光电流由3足输入，放大后电流由6足输出，并串接增益电位器，并在1，5二足接调零电位器，C3C6和R3R4是CA3140的外接亢体。高压电源由B输出220V交流，经D3D6C7倍压整流C8滤波输出正400V直流高压。光源如图2，紫外灯管1和日光灯管2装在灯座箱7的上部灯管的四周设有反光板3，转换开关4、电源开关5、电源接入插孔6装在灯座箱一侧，整流器、及启辉器装在箱的一侧。接线如图4本技术是这样使用的实验1光电效应实验，不使用高压和电流放大器，1.将锌板受光面用细砂纸打光，插入仪器主体和铜栅后面。拨动开关4、使锌板与光电流放大器断开。用带、鳄鱼夹接线，把锌板和验电器布电器相连接。2.用毛皮擦过的硬橡胶棒给锌板带上负电荷，此时验电器张开开一角度，用日光灯照射，验电器不闭合。3.用紫外灯照射锌板，此时验电器金属箔闭合，说明锌板释放了电子。4.用丝绸摩擦过的玻璃棒给锌板带上正电荷验电器张开。5.用紫外灯照射锌板，验电器不闭合，说明锌板不释放正电荷。实验二光电效应，在铜栅加高压情况。1.将主体电源线插入220V交流电源中，锌板与电流放大器处于断开状态，此时铜栅加有400V高压。2.验电器仍与锌板相连，给锌板与验电器带负电，验电器张开一角度，用日光灯照射，验电器金箔不动。3.用紫外灯照射锌板，可看到验电器金箔慢慢合并，又继续张开，(这一点一般仪器不易做到)，再用带正电的玻璃棒接近验电电器，可知锌板在紫外线照射后，带上正电，释放了电子。实验3光电效应，铜栅加高压，锌板与电流放大器相连情况。1.拨动锌板与电流放大器开关，此时锌板与电流放大器接通，把灵敏电流计接在主体的二个输出接头上，接通主体电源，此时铜栅带高压，扭动调零电位器，使灵敏电流计指针在0刻度。2.让锌板照紫外光，此时可看到电流计指针偏转，调节增益电位器，使指针在刻度一半左右。3.移动光源，可看到指针偏转和光源远近有关，光源近，光强大，光电流大，光源远，光强小，指针偏转小，光电流小。4.光源前面插上玻璃，可以明显看到，指针回到0，说明玻璃能挡住紫外光，只能通过可见光。5.关掉紫外灯，改用日荣灯，电流计指针回复到0。说明光电流与光线频率有关。在南方湿度较大的季节中做这一实验时，仪器要先进行干燥处理。权利要求1.一种光电效应的实验仪器，由光源，主体二部份组成，光源又由紫外灯和日光灯组成，由转换开关控制，灯箱前面有一个可以插一块用以阻挡紫外光的玻璃插口，仪器主体由主体盒、锌板、铜栅、高压电源，电流放大器组成。其特征在于所说的锌板和铜栅、装在绝缘的主体盒上部，锌板可以方便的抽出或插入，锌板和铜栅通过弹性铜片，用导线和开关，分别与电源放大器和高压源相连，电流放大器和高压电源装在主体盒里面，电流放大器用集成块CA3140进行放大。由二极管D1，D2全波整流经C1R1滤波，C3D7稳压后输出正9V电压至CA3140的7足，由二极管D3D4全波整流C2R2滤波，D3C4稳压后输出负9V电压至CA3140的4足，信号由3足输入，7足输出，并串联一只增益电位器，1，5足间接调零电位器。2.如权利要求1所述的光电效应实验器主体中的高压电源，由变压器B1，二极管D3D6滤波电容C7C8组成。其特征在于电源变压器，与电流外大器共用一只变压器，由D5D6D7组成倍压整流电路经C8滤波后输出正400V直流电压。专利摘要本技术是高中物理光的本性这一章教材的光电效应实验的演示仪示。能演示光电效应现象(哈示瓦克现象)也能演示光电效应与光的频率关系，光电流与光强的关系。它由仪器主体和光源二部分组成。锌板和铜栅装在主体上部，可以抽出和插入，它们分别与主体盒内的电流放大器和高压电源相连接。光源为双光源，分别为紫外灯和日光灯，由转换开关控制，箱前又插一块阻挡紫外光的玻璃。文档编号G09B23/22GK2071365SQ9020436公开日1991年2月13日 申请日期1990年4月6日 优先权日1990年4月6日专利技术者廖向东, 彭小伟, 王全心, 包圣域, 裘菊孟 申请人:彭小伟, 廖向东, 王全心, 包圣域, 裘菊孟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电效应的实验仪器，由光源，主体二部份组成，光源又由紫外灯和日光灯组成，由转换开关控制，灯箱前面有一个可以插一块用以阻挡紫外光的玻璃插口，仪器主体由主体盒、锌板、铜栅、高压电源，电流放大器组成。其特征在于所说的锌板和铜栅、装在绝缘的主体盒上部，锌板可以方便的抽出或插入，锌板和铜栅通过弹性铜片，用导线和开关，分别与电源放大器和高压源相连，电流放大器和高压电源装在主体盒里面，电流放大器用集成块ＣＡ３１４０进行放大。由二极管Ｄ↓［１］，Ｄ↓［２］全波整流经Ｃ↓［１］Ｒ↓［１］滤波，Ｃ↓［３］Ｄ↓［７］稳压后输出正９Ｖ电压至ＣＡ３１４０的７足，由二极管Ｄ↓［３］Ｄ↓［４］全波整流Ｃ↓［２］Ｒ↓［２］滤波，Ｄ↓［３］Ｃ↓［４］稳压后输出负９Ｖ电压至ＣＡ３１４０的４足，信号由３足输入，７足输出，并串联一只增益电位器，１，５足间接调零电位器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖向东，彭小伟，王全心，包圣域，裘菊孟，
申请(专利权)人：彭小伟，廖向东，王全心，包圣域，裘菊孟，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]