光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)演示儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及中學(xué)物理教具領(lǐng)域，具體涉及一種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)演示儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室缺少一種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)演示儀，教師授課一般采用理論講解，無演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)于光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)接觸少，對(duì)于光電知識(shí)的應(yīng)用研究少，因此制作真空光電管應(yīng)用演示儀，同時(shí)引入數(shù)字化設(shè)備，對(duì)于豐富學(xué)生理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力具有現(xiàn)實(shí)而深遠(yuǎn)的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)演不儀，包括底座、教學(xué)光電管、多圓孔插排、移動(dòng)光具座、LED發(fā)光二極管排、電壓傳感器、微電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器、電位器、低壓電源、顯示器、USB連接線；所述底座上安裝了教學(xué)光電管，所述教學(xué)光電管的遮光罩的凹槽上包含一個(gè)多圓孔插排，用于調(diào)節(jié)入射光的照射強(qiáng)度，其上包含六個(gè)大小不等的圓孔；所述底座上安裝了移動(dòng)光具座，所述移動(dòng)光具座上連接LED發(fā)光二極管排，所述LED發(fā)光二極管排包含六種不同顏色的發(fā)光二極管；所述教學(xué)光電管連接電位器及微電流傳感器；所述電壓傳感器并聯(lián)在教學(xué)光電管及微電流傳感器的兩端，用于測(cè)量教學(xué)光電管兩端的電壓；所述電壓傳感器、微電流傳感器連接數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器通過USB連接線連接顯示器；所述低壓電源與電位器相連，且為O至36V的直流低壓電源。
[0004]所述教學(xué)光電管的型號(hào)為⑶-28真空光電管。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:⑴光源采用紅、橙、黃、綠、藍(lán)、白色LED發(fā)光二極管排，左右移動(dòng)LED發(fā)光二極管排，改變?nèi)肷涔庠吹念l率，用于研究教學(xué)光電管陰極材料截止頻率，比傳統(tǒng)白熾燈加彩色濾光片結(jié)構(gòu)新穎，研究頻率范圍寬。(2)研究光強(qiáng)變化時(shí)，除采用滑槽改變LED光源與光電管之間的距離，還采用多圓孔插排，可實(shí)現(xiàn)照射面積從1S、2S、3S…6S可選，左右移動(dòng)多圓孔插排，改變光源照射到教學(xué)光電管的有效照射面積，在光源固定時(shí)，照射圓孔固定，通過調(diào)節(jié)電位器改變加在教學(xué)光電管上的電壓，可測(cè)定不同照射面積下的光電管的飽和電流，兩種方式達(dá)到異曲同工的效果。(3)采用電壓傳感器采集電壓值、采用微電流傳感器采集電流值，準(zhǔn)確、高效，利用數(shù)字化設(shè)備，界面更直觀，便于快速記錄動(dòng)態(tài)
1-U實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制實(shí)驗(yàn)1-U圖象，比較教學(xué)光電管對(duì)于不同色光的LED光源的1-U圖像的差異；對(duì)于研究老化的光電管、靈敏度下降等現(xiàn)象，具有現(xiàn)實(shí)的重要意義。(4)采用調(diào)節(jié)電位器控制加在教學(xué)光電管兩端的電壓，便于精細(xì)化測(cè)量真空中電流；通過測(cè)定反向遏止電壓，使得實(shí)驗(yàn)更容易測(cè)出光電子的最大初動(dòng)能。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖之一；
[0007]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖之二 ；
[0008]圖3為本發(fā)明的原理框圖；
[0009]圖中，1-底座、2-教學(xué)光電管⑶-28、3_多圓孔插排、4_移動(dòng)光具座、5-LED發(fā)光二極管排、6-電壓傳感器、7-微電流傳感器、8-數(shù)據(jù)采集器、9-電位器、10-低壓電源、
11-顯示器、12-USB連接線。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1、圖2、圖3，一種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)演不儀，包括底座1、教學(xué)光電管2、多圓孔插排3、移動(dòng)光具座4、LED發(fā)光二極管排5、電壓傳感器6、微電流傳感器7、數(shù)據(jù)采集器8、電位器9、低壓電源10、顯示器IUUSB連接線12 ;所述底座I上安裝了教學(xué)光電管2，所述教學(xué)光電管2的遮光罩的凹槽上包含一個(gè)多圓孔插排3，用于調(diào)節(jié)入射光的照射強(qiáng)度，其上包含多個(gè)大小不等的圓孔；所述底座I上安裝了移動(dòng)光具座4，所述移動(dòng)光具座4上連接LED發(fā)光二極管排5，所述LED發(fā)光二極管排5包含多個(gè)不同顏色的發(fā)光二極管；所述教學(xué)光電管2連接電位器9及微電流傳感器7 ;所述電壓傳感器6并聯(lián)在教學(xué)光電管2及微電流傳感器7的兩端，用于測(cè)量教學(xué)光電管2兩端的電壓；所述電壓傳感器6、微電流傳感器7連接數(shù)據(jù)采集器8，所述數(shù)據(jù)采集器8通過USB連接線12連接顯示器11 ;所述低壓電源10與電位器9相連，且為直流低壓電源；所述教學(xué)光電管2型號(hào)為⑶-28。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:(I)光源采用紅、橙、黃、綠、藍(lán)、白色LED發(fā)光二極管排5，左右移動(dòng)LED發(fā)光二極管排5，改變?nèi)肷涔庠吹念l率，用于研究教學(xué)光電管2陰極材料截止頻率，比傳統(tǒng)白熾燈加彩色濾光片結(jié)構(gòu)新穎，研究頻率范圍寬。(2)研究光強(qiáng)變化時(shí)，除采用滑槽改變LED光源與光電管之間的距離，還采用多圓孔插排3，可實(shí)現(xiàn)照射面積從1S、2S、3S…6S可選，左右移動(dòng)多圓孔插排3，改變光源照射到教學(xué)光電管2的有效照射面積，在光源固定時(shí)，照射圓孔固定，通過調(diào)節(jié)電位器9改變加在教學(xué)光電管2上的電壓，可測(cè)定不同照射面積下的光電管的飽和電流，兩種方式達(dá)到異曲同工的效果。(3)采用電壓傳感器6采集電壓值、采用微電流傳感器7采集電流值，準(zhǔn)確、高效，利用數(shù)字化設(shè)備，界面更直觀，便于快速記錄動(dòng)態(tài)1-U實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制實(shí)驗(yàn)1-U圖象，比較教學(xué)光電管2對(duì)于不同色光的LED光源的1-U圖像的差異；對(duì)于研究老化的光電管、靈敏度下降等現(xiàn)象，具有現(xiàn)實(shí)的重要意義。(4)采用調(diào)節(jié)電位器9控制加在教學(xué)光電管2兩端的電壓，便于精細(xì)化測(cè)量真空中電流；通過測(cè)定反向遏止電壓，使得實(shí)驗(yàn)更容易測(cè)出光電子的最大初動(dòng)能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)演不儀，包括底座(I)、教學(xué)光電管(2)、多圓孔插排(3)、移動(dòng)光具座(4)、LED發(fā)光二極管排(5)、電壓傳感器(6)、微電流傳感器(7)、數(shù)據(jù)采集器(8)、電位器(9)、低壓電源(10)、顯示器(11)、USB連接線(12);其特征在于:所述教學(xué)光電管(2)連接電位器(9 )及微電流傳感器(7 );所述電壓傳感器(6 )并聯(lián)在教學(xué)光電管(2 )及微電流傳感器(7)的兩端；所述電壓傳感器(6)、微電流傳感器(7)連接數(shù)據(jù)采集器(8)，所述數(shù)據(jù)采集器(8 )通過USB連接線(12 )連接顯示器(11);所述低壓電源(10 )與電位器(9 )相連，且為O至36V的直流低壓電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)演示儀，其特征在于:所述教學(xué)光電管(2)的型號(hào)為⑶-28真空光電管。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)演示儀。包括教學(xué)光電管、多圓孔插排、移動(dòng)光具座、LED發(fā)光二極管排、電壓傳感器、微電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器、顯示器；所述教學(xué)光電管連接電位器及微電流傳感器；所述電壓傳感器并聯(lián)在教學(xué)光電管及微電流傳感器的兩端；所述電壓傳感器、微電流傳感器連接數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器通過USB連接線連接顯示器；所述低壓電源與電位器相連；本實(shí)用新型的有益效果是：光源采用紅、橙、黃、綠、藍(lán)、白LED發(fā)光二極管排，用于研究真空光電管陰極材料截止頻率；采用電壓傳感器和電流傳感器采集數(shù)據(jù)，便于快速記錄動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制I-U實(shí)驗(yàn)圖像；通過測(cè)定反向遏止電壓，使得實(shí)驗(yàn)更容易測(cè)出光電子的最大初動(dòng)能。
【IPC分類】G09B23/22, G09B23/18
【公開號(hào)】CN204926640
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520725992
【發(fā)明人】沈君儀, 許佳寧, 周彤彤
【申請(qǐng)人】興化市成順消防科技研究院有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月20日