1.2.3.4光敏二极管三极管

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1、光电技术实验指导书实验一光电基础知识实验一、实验目的通过实验使学生对光源，光源分光原理、光的不同波长等基本概念有具体认识。二、基本原理本实验中备有普通光源和激光光源。普通光源（白炽灯）光谱为连续光谱(白炽灯的另一个特性是做灯丝的钨有正阻特性，工作时的热电阻远大于冷态时的电阻，在灯的启动瞬时有较大的电流)。利用分光三棱镜后，可以提供红色，黄色，绿色，蓝色等多种波长的光辐射。激光光源是半导体激光器，发射出波长为630纳米的红色光﹙激光特性:①单色性②方向性③相干性等﹚。三、需用器件与单元：主机、普通光源、分光装置(三棱镜)、半导体激光器。四、实验步

2、骤图1－1分光实验1．根据图1-1进行组装和接线，用实验线将主机中AC12V交流电源输出与普通光源相连接。合上主机的总电源开关。2．松开图1－1中光源或三棱镜的升降固定螺钉，调节高度使光束对准三棱镜，转动三棱镜座使三棱镜毛面在后面，二个工作面（光面）的棱在前面。然后调节涡杆角度使折射的投射面（狭缝端盖）上出现清晰的光谱。如果光谱不清晰可轻微旋转光源罩（灯丝方向）和松开升降杆固定螺钉转动一个角度（光束方向）使光束对准三棱镜的工作面﹙要点:光束对准棱镜工作面﹑灯丝方向﹚。-10-光电技术实验指导书3、关闭主机总电源开关。将图1-1中的普通光源取下，

3、换上半导体激光源（旋下前端盖小孔），将激光源与主机激光电源相应连接﹙注意颜色－极性﹚。打开主机总电源开关，根据步骤2调节观察投射面现象（单色性）。五、思考题1．解释实验现象。2．半导体激光器的特性有哪些？半导体激光器的发散角一般为5º～10º,你如何利用实验装置和直尺完成最简易的发散角测量实验方法。-10-光电技术实验指导书实验二光敏电阻实验一、实验目的：了解光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性等基本特性。二、基本原理：在光线的作用下，电子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态，引起电导率的变化，这种现象称为光电导效应。光电导效应是半导体材料

4、的一种体效应。光照愈强，器件自身的电阻愈小。基于这种效应的光电器件称光敏电阻。光敏电阻无极性，其工作特性与入射光光强、波长和外加电压有关。三、需用器件与单元：主机、安装架、发光二极管光源、光敏电阻探头、光照度计及探头、分光装置。四、实验步骤：1、亮电阻和暗电阻测量（1）图2-1是光敏电阻实验原理图（2）按图2-2光照度实验安装接线。将照度计探头与主机小面板上照度计显示表Vi口相连接。将图2-2中的光敏元件的探头换成照度计探头。打开主机电源，然后，顺时针慢慢调节0～20mA可调电流源旋钮，使照度计显示为100Lx。（3）撤下照度计探头，换上光敏电

5、阻探头及电路（图2－2）。顺时针慢慢调节0～5V可调电源，使电压表显示5V（如调不到5V则Vcc改接0－15V可调电压源）。（4）在光敏电阻与光源之间用遮光筒连接（不加狭缝），10秒钟后，读取电压表（量程为20V档）和电流表（量程为20mA档）的值分别为亮电压U亮和亮电流I亮。（5）将0～20mA可调电流源的调节旋钮逆时针方向慢慢旋到底，10秒钟后，-10-光电技术实验指导书读取电压表（量程为20V档）和电流表（量程为20µA档）的值分别为暗电压U暗和暗电流I暗。（6）根据以下公式，计算亮阻和暗阻R亮=U亮/I亮；R暗=U暗/I暗（7）光敏电阻

6、在不同的照度下有不同的亮阻和暗阻；在不同的工作电压下有不同的亮阻和暗阻。如有兴趣可重复以上实验步骤做实验。2、光照特性测量当光敏电阻的工作电压（Vcc）为+5V时，光敏电阻的光电流随光照强度变化而变化，它们之间的关系是非线性的。改变光源电流大小可得到不同的光照度值(实验方法同以上实验，照度计探头和光敏电阻探头交替使用)，测得数据填入表2—1，并作出光电流与光照度I-Lx曲线图。表2—1光照度（LX）20406080100120140160180电流mAI(mA)光照度（Lx）图2—3光敏电阻光照特性实验曲线3、伏安特性测量在一定的光照强度下，光

7、敏电阻的光电流随外加电压的变化而变化，实验时，在给定光照强度为50Lx、100Lx、150Lx时，图2－2改变光敏电阻的工作电压值∆U＝0.5v（由电压表监测），测得不同光照度下流过光敏电阻的电流值,将数据填入表2-2，并作不同照度下的三条伏安特性曲线。表2-2型号：G5528电压（U）00.511.522.533.544.55照度（Lx）50电流（mA）100电流（mA）150电流（mA）-10-光电技术实验指导书I(mA)图2-4光敏电阻伏安特性VCC4、光谱特性测量光敏电阻对不同波长的光，接收的光灵敏度是不一样的，这就是光敏电阻的光谱特性

8、。实验时安装接线同图1-1（Vcc接主机5V电压源），光敏电阻前端盖换成狭缝端盖，旋动涡杆，观察对应各种颜色的光透过狭缝时的电流值并记录数据填入下表2