prosdo.ru
добавить свой файл
1
11 вопрос, 1 лаба)

понижение температуры приводит к увеличению вероятности образования

импульсов с большей амплитудой и вероятности регистрации импульса на выходе

фотоприемника, определены коэффициенты зависимости средней амплитуды

одноквантовых импульсов от температуры.В качестве объектов исследования были выбраны кремниевые фотодетекторы, такиекак лавинные фотодиоды серийного производства ФД-115Л, лавинные фотодиоды n+–p–π–p+ типа и фотоприемники с МРП структурой. При понижении температуры для всех типов исследуемых фотоприемников наблюдалось увеличение вероятности образования импульсов с большими амплитудами и уменьшение вероятности образования импульсов с небольшими амплитудами. Это можно объяснить тем, что припонижении температуры увеличиваются коэффициенты ударной ионизации электронов и дырок, что приводит к росту коэффициента умножения носителей заряда. Форма АРИ зависиткак от температуры, так и от структуры фотоприемника.Каждый из микроплазменных каналов имеет свое напряжение пробоя и его зависимость от температуры.Поэтому при понижении температуры наблюдается увеличение ΔUi превышения напряжением питания ЛФД Uпрi для одной микроплазмы и уменьшение для другой.При одинаковом перенапряжении ΔU=0 В импульсы с большей амплитудой наблюдались в фотоприемниках с МРП структурой, т.е.при таких условиях эти фотоприемники обладают большим коэффициентом лавинного умножения. Рост температуры приводит к уменьшению среднего значения амплитуды импульсов, и эта зависимость имеет линейный вид.Это связано с тем,что такие ЛФД имеют наиболее сильную зависимость напряжения пробоя от температуры.Так как амплитуда выходных импульсов зависит от величины перенапряжения ΔU, то при постоян-ном значении Uпит наибольшую зависимость от температуры будут иметь те фотоприемники, у которых наиболее сильная зависимость Uпр от температуры.Исследования зависимости амплитудных распределений импульсов от температуры кремниевых лавинных одноквантовых фотоприемников показали, что при охлаждении проис-ходит увеличение вероятности образования импульсов с большей амплитудой и уменьшение вероятности образования импульсов с меньшей амплитудой.Это приводит к росту вероятности регистрации одноквантовых импульсов при понижении температуры.


http://doklady.bsuir.by/m/12_100229_1_57740.pdf


7 вопрос, 1 лаба)

Невооруженный глаз воспринимает лучи оптического спектра, лежащие в интервале длин воли от 400 до 750 нм.Фотоэлемент типа СЦВ-4 вакуумный с сурьмяно-цезиевым фотокатодом предназначен для спектрофотометрических измерений. Область спектральной чувствительности 200-650 нм. В исследованиях используются инфракрасные лучи (ИК),занимающие в электромагнитном спектре длин волн обширную область от 760 ммк до 740нм до радиоволн с длиной 1–2 мм.Они обладают большей проникающей способностью, нежели видимые, отражаются и поглощаются различными объектами иначе,чем лучи видимой части спектра. Фотоэлемент сцв-4 можно применять в невидимых для глаза лучах.

6 вопрос, 3 лаба)

ОПТИЧЕСКИЙ ПИРОМЕТР С ИСЧЕЗАЮЩЕЙ НИТЬЮ

Принцип действия оптического пирометра с исчезающей нитью основан на сравнении монохроматической яркости излучения накаленного тела с монохроматической яркостью излучения нити специальной пирометрической лампы накаливания.Оптическая система пирометра представляет собой телескоп с объективом и окуляром. Перед окуляром помещен красный светофильтр. Спектральная характеристика пропускания светофильтра подбирается с учетом спектральной чувствительности глаза так, чтобы при рассматривании объекта через светофильтр наибольшая видимая яркость соответствовала бы длине волны около 0,65 мкм. В фокусе объектива находится вольфрамовая нить пирометрической лампочки. Нить лампочки питается от аккумулятора; ее накал можно регулировать вручную реостатом. В поле зрения телескопа наблюдатель видит участок излучающей поверхности накаленного тела (объекта измерения) и на этом фоне – нить лампочки. Если яркости нити и накаленного тела неодинаковы, нить будет видна более темной или более светлой, чем фон. Регулируя накал нити реостатом,наблюдатель добивается равенства яркостей, при этом изображение нити сольется с фоном и станет неразличимо (нить"исчезнет"). В этот момент яркостная температура нити равна яркостной температуре объекта измерения. Глаз весьма чувствителен к различению яркостей и момент "исчезновения" нити улавливается с достаточной уверенностью. Показывающий прибо, включенный в цепь нити накаливания, градуируется по образцовому пирометру или по температурным лампам, в °С яркостной температуры.Как указывалось выше, если объект измерения по своей излучающей способности близок к абсолютно черному телу, то показываемая пирометром яркостная температура равна истинной температуре объекта. Однако излучающая способностьреальных физических тел не достигает излучающей способности абсолютно черного тела. Поэтому при одинаковой яркости излучения,т.е. при одинаковой яркостной температуре, истинная температура Т реального физического тела будет выше яркостной температуры ТS, показываемой оптическим пирометром.Коэффициент излучательной способности всегда меньше единицы и больше нуля и колеблется в этих пределах в зависимости от материала, его состояния (жидкое, твердое) и шероховатости поверхности. Значительное влияние на величину коэффициента черноты оказывает наличие пленки окисла на поверхности раскаленного металла. Так, например, углеродистая сталь для = 0,65мкм имеет в твердом состоянии = 0,35, в жидком - 0,37; наличие пленки окисла на твердой поверхности стали увеличивает коэффициент черноты до 0,8.Для определения истинной температуры объекта в показания оптического пирометра необходимо вносить поправку. При этом величина поправки может быть значительной. Например, при коэффициенте черноты = 0,35 и яркостной температуре 2400°С истинная температура составляет 2795°С.Колебания коэффициента черноты в зависимости от состава и температуры металла и состояния его наблюдаемой поверхности являются одним из основных источников погрешностей измерения температуры оптическими пирометрами.Во избежание перегрева нити, ее температура не должна превышать 1500°С, поэтому при измерениях в диапазоне более высоких температур перед лампой устанавливается поглощающий светофильтр (7), уменьшающий видимую яркость излучения объекта.Отечественные пирометры выпускаются с диапазонами измерения 1200-3200 и 1500-6000°С. Диапазон измерения прибора может быть разбит на два поддиапазона, в этом случае пирометр имеет две шкалы. Переход с одного диапазона на другой осуществляется введением или выведением поглощающего светофильтра.Для питания оптического пирометра типа ОППИР-017 применяется сдвоенный щелочной аккумулятор НКН-10. Сила тока в лампе регулируется реостатом. Электроизмерительный показывающий прибор представляет собой дифференциальный амперметр с двумя рамками, который реагирует на изменение тока в цепи питания и напряжения на параметрической лампе. При этом автоматически учитывается изменение сопротивления нити лампы от температуры ее накала. Время установления показания после включения прибора не превышает 8с. Основная допустимая погрешность измерения яркостной температуры зависит от диапазона температур и составляет от 1 до 25% от верхнего предела используемой, шкалы прибора.Существуют также оптические пирометры, в которых сличение яркостей нити и объекта производится не визуально, а фотоэлектрическим устройством, что позволяет автоматизировать измерение и повысить точность определения яркостной температуры. Однако схема и конструкция прибора при этом существенно усложняются.

7 вопрос, 3 лаба)

для теплового излучения.

Формула Планка — выражение для спектральной плотности мощности излучения абсолютно чёрного тела, которое было получено Максом Планком для равновесной плотности излучения . Формула Планка была получена после того, как стало ясно, что формула Рэлея — Джинса удовлетворительно описывает излучение только в области длинных волн. В 1900 году Планк предложил формулу с постоянной (впоследствии названной постоянной Планка), которая хорошо согласовывалась с экспериментальными данными. При этом Планк полагал, что данная формула является всего лишь удачным математическим трюком, но не имеет физического смысла.То есть Планк не предполагал, что электромагнитное излучение испускается в виде отдельных порций энергии (квантов),величина которых связана с частотой излучения выражением:Коэффициент пропорциональности впоследствии назвали постоянной Планка, = 1.054·10−34 Дж·с

Фотоэффект — это испускание электронов веществом под действием света (и, вообще говоря, любого электромагнитного излучения). В конденсированных веществах (твёрдых и жидких) выделяют внешний и внутренний фотоэффект.Фотоэффект был объяснён в 1905 году Альбертом Эйнштейном (за что в 1921 году он, благодаря номинации шведского физика Озеена, получил Нобелевскую премию) на основе гипотезы Планка о квантовой природе света. В работе Эйнштейна содержалась важная новая гипотеза — если Планк предположил, что свет излучается только квантованными порциями, то Эйнштейн уже считал,что свет и существует только в виде квантованных порций. Из закона сохранения энергии, при представлении света в виде частиц (фотонов), следует формула Эйнштейна для фотоэффекта.Из этой формулы следует существование красной границы фотоэффекта, то есть существование наименьшей частоты, ниже которой энергии фотона уже не достаточно для того, чтобы «выбить» электрон из тела. Суть формулы заключается в том, что энергия фотона расходуется на ионизацию атома вещества и на работу, необходимую для «вырывания» электрона, а остаток переходит в кинетическую энергию электрона.