使用交流調制LED光源的光電管暴露式光電效應實驗儀制造技術

一種使用交流調制LED光源的光電管暴露式光電效應實驗儀。該光電效應實驗儀的光電管在實驗測量時所用的光源須采用交流調制的LED光源，并且因使用交流調制的LED光源與交流微電流檢測及同步放大電路相結合的技術，使該儀器的光電管在實驗測量時可暴露在自然環境光下直接被實驗者觀察，在測量用的某一光源照射光電管的同時，也允許其它光源的照射，實驗的測量結果不會因其它光源的照射而受到干擾。此外，還因采取了隔直流的交流放大電路，避免了直流放大電路具有的零點漂移的先天性缺陷，使測量結果的穩定性得到明顯改善。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種物理學中光電效應方面的實驗儀器，尤其是一種使用交流調制LED光源的光電管暴露式光電效應實驗儀。
技術介紹
現有的各種光電效應實驗(普朗克常量測定)儀器都有兩個共同缺陷1.實驗用的光電管必須密封在遮光的暗盒子中。實驗測量時只允許讓某一種特定的光源發出的光照射到光電管上，若其它光源的光照射到光電管上就會干擾光電管對原特定光源發出的光的接收，使實驗無法進行。而光電管被密封在暗盒中不能被實驗者直接觀察，不利于開放性的教學。2.現有的各種光電效應實驗(普朗克常量測定)儀器中，光電管被光照射后所產生的微弱光電流都是通過多級直流放大后才被測量出來的，直流放大電路本身有零點漂移的先天性缺陷，多級直流放大后會造成最終輸出信號的不規則波動，不利于獲得穩定的測量結果O
技術實現思路
為了克服上述傳統光電效應實驗(普朗克常量測定)儀器中的兩個共同缺陷，本專利技術提出了一個全新的設計思路，即設法使該儀器的光電管在實驗測量時可暴露在環境光下直接被實驗者觀察，在測量用的某一光源照射光電管的同時，也允許其它光源的照射，實驗的測量結果不會因其它光源照射到光電管而受到干擾。儀器使用交流調制的LED光源與交流微電流檢測及同步放大電路相結合的技術，不僅可實現光電管在實驗測量時暴露在環境光下直接被實驗者觀察目的，還因采取了隔直流的交流放大電路，避免了直流放大電路有零點漂移的先天性缺陷，使測量結果的穩定性得到明顯改善。本專利技術的設計原理依據是1.光電管在接收多種光線照射后所產生的光電流是可以疊加的。即光電管可以在受到原有環境光的照射下已形成的本底的光電流的基礎上，又因新的光源的照射而疊加新的光電流。2.使用LED發光二極管作為本儀器的實驗測量光源，利用其單色性好、頻率響應速度快、便于進行亮度調制的特點，使用交流信號來對LED進行調制，使LED發出的光亮度隨調制交流信號的頻率而改變。因此，在交流調制的LED光源的照射下，光電管產生的光電流中會疊加上一個與調制信號頻率相同的交流信號成份。3.采用隔直流的交流微電流檢測及同步放大電路相結合的技術就可以在光電管產生的總的光電流中把交流調制LED光源產生的光電流成份從本底的光電流中分離出來，再經過多級交流放大，最終得到所需的穩定的實驗測量結果。本專利技術所述的使用交流調制LED光源的光電管暴露式光電效應實驗儀，其特征是該光電效應實驗儀在實驗測量時所用的光源須采用交流調制的LED光源。本專利技術所述的使用交流調制LED光源的光電管暴露式光電效應實驗儀，其特征是該光電效應實驗儀的光電管在實驗測量時可暴露在環境光下，光電管直接可見。本專利技術解決其技術問題所采用的主要技術方案是使用交流調制的LED光源作為實驗測量的光源，將該LED光源產生的交變的光信號與環境光一起照射到光電管上，使光電管產生的光電流中疊加有LED光源產生的交變光電流的成份。再用隔直流的交流微電流檢測及同步放大電路相結合的技術在光電管產生的總的光電流中把交流調制LED光源產生的光電流成份從由環境光產生的本底光電流中分離出來，經過多級交流放大，最終得到所需的穩定的實驗測量結果。本專利技術的有益效果是實現了光電管在實驗測量時可暴露在自然環境光下直接被實驗者觀察的目的，有利于開放性的直觀教學。此外，還因采取了隔直流的交流放大電路，避免了直流放大電路具有的零點漂移的先天性缺陷，使測量結果的穩定性得到明顯改善。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1是本儀器的整體結構示意圖。圖2是本儀器主機部分的內部電路模塊示意圖。在圖1中1. LED光源；2.擋光光欄；3.光電管；4.安裝底座；5.儀器主機；6.信號電纜。在圖2中7.交流調制電路；8.交流微電流檢測及同步放大電路；9.測量結果顯示和控制電路。具體實施例方式將圖1中的LED光源(I)和擋光光欄(2)、光電管(3)三者安裝在安裝底座(4)上，要求前三者保持在同一直線上。在實驗時，LED光源(I)和光電管(3)須通過信號電纜(6)與儀器主機(5)連接。將圖2中儀器主機(5)內部的交流調制電路(7)和交流微電流檢測及同步放大電路(8)分別經信號電纜(6)和圖1中的LED光源(I)和光電管(3)相連，同時儀器主機(5)內部的交流調制電路(7)和交流微電流檢測及同步放大電路(8)又受測量結果顯示和控制電路(9)的控制。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種使用交流調制LED光源的光電管暴露式光電效應實驗儀，其特征是：該光電效應實驗儀在實驗測量時所用的光源須采用交流調制的LED光源。

【技術特征摘要】
1.一種使用交流調制LED光源的光電管暴露式光電效應實驗儀，其特征是該光電效應實驗儀在實驗測量時所用的光源須采用交流調制的LED光源。2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周紅兵，錢仰德，
申請(專利權)人：江蘇慧碩科教儀器有限公司，
類型：發明
國別省市：