一种开放式光电效应实验仪的利记博彩app

本实用新型属于光电效应试验装置技术领域，涉及一种开放式光电效应实验仪。

背景技术：

光电效应实验需要测量普朗克常量和光电管伏安特性，验证光电流与光强的关系。传统的光电效应实验仪仅用测普朗克常量。传统的光电效应实验仪在测量饱和电流与光强关系时，由于普通的汞灯光源发光面小，光能量空间分布差别较大，利用光阑调节光强过程中，光强与光阑孔径面积线性关系很差，实验效果差。金属汞有毒，汞灯工作电压高，耗电量大，发热量大。

传统的光电效应实验仪只能完成简单的验证性实验，很难进行拓展实验内容，培养学生创新能力。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种开放式光电效应实验仪，能够增加光源发光面，改善光强分布均匀性，改变光强增加仪器稳定性，可进行固体和液体的光吸收实验，定量测量样品的光吸收系数，光强和光阑孔径面积线性关系好，实验效果好，以克服现有技术中存在的问题。

本实用新型采取的技术方案为：一种开放式光电效应实验仪，包括LED光源、多块不同颜色的滤光片、光圈、凸透镜、凹透镜、样品台和光电管，LED光源安装在密封壳体左侧壁上，壳体中部设置有挡光板，挡光板设置有正对LED光源的透光孔，多块滤光片安装在转盘上且保证转盘转动后每块滤光片能够对正透光孔，转盘可旋转地安装在挡光板右侧，光圈、凸透镜和凹透镜依次从左至右地安装在套筒内且保证中心正对透光孔，套筒右端连接在试样腔左外侧壁上，试样腔内安装有样品转台，样品转台右侧有活动挡光片，试样腔右侧壁为可拆卸结构且安装有光电管，光电管与透光孔同心。

优选的，上述转盘伸出壳体上侧壁，并在转盘圆柱面上设置有棱条，且其侧面设置有表示单色光大小的指示标志，壳体上侧壁设置有指针，转盘转动后指针可正对指示标志中心。

优选的，上述圆形样品转台上表面周向均匀分布6个方孔，其底部通过转轴可旋转地安装在支撑板上，6个方孔分布在一个半圆上，转轴下端设置有旋钮，旋钮上设置有刻度，刻度指针设置在支撑板上。

优选的，上述方孔侧壁上设置有两块对称的弹簧片。

优选的，上述光圈设置有调节光孔大小的手动按钮，手动按钮伸出到壳体侧壁外。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的效果如下：

(1)本实用新型通过LED光源发光后照射到滤光片，滤光片滤过的光通过光圈、凸透镜、凹透镜后照射到光电管上，实现光电效应的普朗克常量测定以及光伏特性，LED光源发光面大，光能量空间分布差别较小，利用光阑调节光强过程中，光强与光阑孔径面积线性关系好，实验效果好，且相比汞灯无毒，其电压低，耗电量大，节能，发热量小，减少热辐射，测试影响小看，用光圈对光强度进行调节,再使用凸透镜和凹透镜对光束进行调节，形成细光束，使光束的光强分布均匀，测试更加精确；

(2)本实用新型中增加了试样放置台，光线通过凹透镜后照射到试样上，实现试样的光吸收测试，增加了试验仪的功能性，光吸收测试数据精确可靠，每次只需放置试样到密封试样放置台上，试验效率高；

(3)本实用新型通过转台上设置不同波长的滤光片，从而实现不同波长的过滤，以及不同波长的试验测试，测试效率高，本实用新型还具有结构简单、成本低、使用维护方便快捷的特点；

(4)本实用新型同时具有传统光电效应实验仪和分光光度计功能，可以测量普朗克常数，还可以测试样的光吸收系数，能够实现验证性试验，还能够进行拓展性试验，易于培养学生的创新能力。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的样品转台结构示意图。

图中，1-LED光源，2-滤光片，3-光圈，4-凸透镜，5-凹透镜，6-样品转台，7-光电管，8-壳体，9-挡光板，10-透光孔，11-转盘，12-套筒，13-试样腔，14-支撑板，15-旋钮，16-方孔，17-手动按钮，18-活动顶盖，19-固定轴，20-转轴，21-活动档光片，22-密封环。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

实施例1：如图1-图2所示，一种开放式光电效应实验仪，包括LED光源1、多块不同颜色的滤光片2、光圈3、凸透镜4、凹透镜5、样品台6和光电管7，LED光源1安装在密封壳体8左侧壁上，壳体8中部设置有挡光板9，挡光板9设置有正对LED光源1的透光孔10，多块滤光片2安装在转盘11上且保证转盘11转动后每块滤光片2能够对正透光孔10，转盘11可旋转地安装在挡光板9右侧，光圈3、凸透镜4和凹透镜5依次从左至右地安装在套筒12内且保证中心正对透光孔10，套筒12右端连接在试样腔13左外侧壁上，其左端设置有弹性的密封环22，能够保证密封效果，避免透光，试样腔13内安装有样品转台6，样品转台6右侧有活动挡光片21，其顶部设置有活动顶盖18，试样腔13右侧壁为可拆卸结构且安装有光电管7，光电管7与透光孔10同心，滤光片采用0、405nm、436nm、477nm、546nm和578nm的多块滤光片安装在转盘上，光电管7电信号由75Ω电缆线接入测试仪，光电管电源由测试仪的微电流放大器供电，电源线使用一端带连接金属片，另一端为电缆插头。

优选的，上述转盘11伸出壳体8上侧壁，并在转盘11圆柱面上设置有棱条，且其侧面设置有表示单色光大小的指示标志，壳体8上侧壁设置有指针，转盘11转动后指针可正对指示标志中心，通过设置的指示标志以及指针能够确定采用何种单色光的滤光片，操作方便快捷，指示醒目。

优选的，上述样品转台6上表面周向均匀分布6个方孔16，其底部通过转轴13可旋转地安装在支撑板14上，6个方孔分布在一个半圆上，另一个半圆上分布设置有固体样品放置标识线，转轴13下端设置有旋钮15，旋钮15上设置有刻度，刻度指针设置在支撑板14上，通过旋转的支撑板能实现多个试样的一次安装一次测试，大大提高测试效率和测试精度，采用刻度便于进行不同试样的同时测试的数据识别。

优选的，上述方孔16侧壁上设置有两块对称的弹簧片，通过弹簧片能够将样品池固定且自定位。

优选的，上述光圈3设置有调节光孔大小的手动按钮17，手动按钮17伸出到壳体8侧壁外，转动手动按钮17对光圈光强进行调节。

优选的，在样品转台6和光电管7之间设置活动挡光片21，此挡光片21由顶部狭缝插入，并可手动控制。

在本实用新型中，LED光源1由采用低压白光LED灯泡，焊接固定在一块小电路板上，电路板用螺钉固定在一块金属铁片上，铁片厚度与外壳相同，四角和外壳相应位置钻有四个螺孔，用于安装光源。

在本实用新型中，转盘11由金属铁制成，中心小孔，安装在转轴上，盘上均匀分布6个圆孔，圆孔安装滤光片。

在本实用新型中，由手动光圈、凸透镜、凹透镜组成的调光系统装在套筒内，手动光圈、凸透镜、凹透镜做成相对独立部分，套筒右端采用螺纹与试样腔左外侧壁连接，左端通过设置弹性的密封环与转盘保持密封。

在本实用新型中，样品转台用聚乙烯塑料制成，其中心有螺孔，可用螺钉将样品转台固定在底部的转轴上，样品池方孔两侧分别一条有弹性的薄金属片，弹性金属片可用强力胶水粘连，样品转台既可以放置液体样品，又可以放置固体样品。

在本实用新型中，样品转台的旋钮固定在转轴的下端，采用螺纹连接，呈圆形，侧面设置12条长刻度线将圆柱面均分，两长线间刻5条短线，使旋转精度为3.0度，长线下刻数字，标识样品池序号，1-6号对应液体样品池，7-12对应固体样品，旋钮上的数字序号与样品转台序号与轴心连线相差90度。

实施例2：一种开放式光电效应实验仪的操作方法，该方法包括以下步骤：

(1)将测试仪及LED汞灯电源接通，预热5-8分钟；

(2)将光圈调整到关闭状态，样品池窗口为空状态，旋转样品池样品转台，使样品池窗口处于光路上，光线自由通过；

(3)用专用连接线将光电管暗箱电压输入端与测试仪电压输出端连接；

(4)仪器在充分预热后，进行测试前调零；请先将电器箱与光电管断开，在无光电管电流输入的情况下，对测试仪微电流测试进行调零和校准；

(5)用高频匹配电缆将光电管暗箱电流输出端K与测试仪微电流输入端连接；

(6)进行光电管特性与普朗克常数测量以及测样品对单色光的吸收系数。

优选的，上述进行光电管特性测量时，光电管特性测量包括以下步骤：

(1)固定光圈值，使光束完全照射到光电管阴极，旋转滤光片转盘选择光波长；

(2)从低到高调节阳极电压，记录电压值和对应电流值，当电流发生明显变化到达到饱和时电压步长为0.02V；

(3)对电压-电流作图得到此波长条件下光电管伏安特性；

进行普朗克常数测量时，普朗克常数测量包括以下步骤：

(A)依次换上波长为0、405nm、436nm、477nm、546nm、578.0nm的滤光片，重复光电管特性测量的步骤(1)(2)(3)，依次测得各波长对应的截止电压；

(B)对波长-截止电压作图，求出斜率乘以电子电量即为普朗克常数。

优选的，上述进行样品对单色光的吸收系数测量时，液体样品对单色光的吸收系数测量包括以下步骤：

(1)旋转滤光片转盘获得设定波长的单色光，调节光圈使光束直径小于

样品池宽度；

(2)调节电压使光电管处于伏安特性线性段靠近饱和位置，保持电压值恒定；

(3)插入活动挡光片，打开试样腔顶盖，在样品转台标号为1的方孔中放纯溶剂样品池，标号为2-6的方孔放测试不同浓度溶液样品池；

(4)旋转旋钮，使纯溶剂的样品池处于光路上，测此时光电电流I₀；

(5)继续旋转旋钮使测试溶液样品处于光路上，测出此时的光电流I；

(6)换上不同浓度溶液样品，作出电流大小与浓度的关系图像，则可求出吸收系数式中I₀为纯溶剂的光电电流，I为测试溶液的光电电流，L为样品厚度，c为液体浓度。

优选的，上述进行样品对单色光的吸收系数测量时，固体样品对单色光的吸收系数测量包括以下步骤：

(1)制备固体样品，将待测固体样品制成长方体，并使表面光滑；

(2)旋转滤光片转盘获得设定波长的单色光，调节光圈使光束直径小于样品池宽度；

(3)调节电压使光电管处于伏安特性线性段靠近饱和位置，保持电压值恒定；

(4)插入活动挡光片，打开试样腔顶盖，在样品转台上的标号为1-6的方孔的同一圆周线上间隔均匀布置标号为7-12的位置，7-12的位置放置固体样品垫片，再将制好的固体样品放置在垫片上；

(5)转动旋钮，使6号位处于光路上，测量此时光电电流I₀；

(6)旋转旋钮分别使7-12位置的固体样品处于光路上，分别测出不同位置固体样品的光电流I；

(7)用游标卡尺测出固体厚度，则可求出吸收系数式中I₀为纯溶剂的光电电流，I为测试式样的光电电流，L为样品厚度。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。