一種光敏電阻與光線關系的實驗裝置

劉承甲

摘 要：一種光敏電阻與光線關系的實驗裝置，其特征在于：包括基板，在基板的一側安裝開關和滑動變阻器，在基板的另一側安裝電流表和電源接線端子，電流表和滑動變阻器之間的基板上安裝能豎直滑動的光源，該光源下方設置能豎直滑動的托架，托架上放置透明顏色片，在托架下方的基板上設置一電阻盒，在電阻盒上端面設置光敏電阻插槽；所述開關、滑動變阻器、光源和電源接線端子通過連接線串聯成光源回路，所述電阻盒、光敏電阻插槽、電流表和電源接線端子通過連接線串聯成光敏電阻回路，所述光源回路和光敏電阻回路之間通過電源接線端子并聯，所述連接線設置在基板底面。

關鍵詞：光敏電阻；變阻器；接線端子；透明顏色片；插槽

中圖分類號：TN201 文獻標識碼：A

1.背景技術

光敏電阻是用硫化隔或硒化隔等半導體材料制成的特殊電阻器，其工作原理是基于內光電效應，一般結構是：包括光敏層、玻璃基片（或樹脂防潮膜）和電極，當有光線照射到光敏電阻時，產生的載流子都參與導電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負極，從而使阻值迅速下降。除了亮點組和暗電阻這兩個重要參數以外，還包括光譜響應、光照特性等參數，其中光譜響應是指光敏電阻在不同波長的單色光照射下的靈敏度，光照特性是指光敏電阻輸出的電信號隨光照度而變化的特性。這兩個參數在教學演示時需要手持實驗設備進行演示，非常的不方便。

2.內容

本實驗裝置的目的在于克服現有技術的不足，提供能調整光源距離、能變化不同顏色光線以及能改變光照度的一種光敏電阻與光線關系的實驗裝置。

本實驗裝置采取的技術方案是：

一種光敏電阻與光線關系的實驗裝置，其特征在于：包括基板，在基板的一側安裝開關和滑動變阻器，在基板的另一側安裝電流表和電源接線端子，電流表和滑動變阻器之間的基板上安裝能豎直滑動的光源，該光源下方設置能豎直滑動的托架，托架上放置透明顏色片，在托架下方的基板上設置一電阻盒，在電阻盒上端面設置光敏電阻插槽。

所述開關、滑動變阻器、光源和電源接線端子通過連接線串聯成光源回路，所述電阻盒、光敏電阻插槽、電流表和電源接線端子通過連接線串聯成光敏電阻回路，所述光源回路和光敏電阻回路之間通過電源接線端子并聯，所述連接線設置在基板底面。

而且，電流表和滑動變阻器之間的基板上設置一底座，該底座上豎直安裝導柱，導柱的上端外緣套裝滑動套，該滑動套上穿裝一能將滑動套定位在導柱上的頂絲，滑動套上連接一水平梁的一端，該水平梁的另一端連接一彈性卡具，該彈性卡具內嵌裝一微型手電筒。

而且，微型手電筒下方的導柱下端外緣套裝另一個滑動套，該滑動套上穿裝一能將滑動套定位在導柱上的另一個頂絲，滑動套上連接另一個水平梁的一端，該水平梁的另一端連接托架，該托架上部開槽放置顏色片，該顏色片下方的托架開孔位于光敏電阻插槽的上方。

本實驗裝置的優點和積極效果是：開關、滑動變阻器、光源串聯在電源接線端子并構成光源回路，其中滑動變阻器的動觸點的位置變化，可以改變光源的亮度，電阻盒、光敏電阻插槽、電流表也串聯在電源接線端子上并構成光敏電阻回路，光敏電阻插槽上插上光敏電阻，光源發光照射，可以在托架上放置不同顏色的透明顏色片，以改變入射光的顏色，另外還可以調整滑動套的位置以改變光源的豎直高度，通過上述結構的配合，可以使學生了解并掌握，光源在高度不同、光源亮度不同、顏色不同的情況下，光敏電阻回路中電流表指針的變化，使學生更簡便的將理論與實踐結合在一起。

3.具體實施方式

下面結合實施例，對本實驗裝置進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本實驗裝置的保護范圍。

一種光敏電阻與光線關系的實驗裝置，如圖1所示，本實驗裝置的創新在于：包括基板19，在基板的一側安裝開關2和滑動變阻器1，在基板的另一側安裝電流表14和電源接線端子15，電流表和滑動變阻器之間的基板上安裝能豎直滑動的光源9，該光源下方設置能豎直滑動的托架11，托架上放置透明顏色片1，在托架下方的基板上設置一電阻盒23，在電阻盒上端面設置光敏電阻插槽22。

所述開關、滑動變阻器、光源和電源接線端子通過連接線串聯成光源回路，所述電阻盒、光敏電阻插槽、電流表和電源接線端子通過連接線串聯成光敏電阻回路，所述光源回路和光敏電阻回路之間通過電源接線端子并聯，為了布線整齊，避免凌亂，可以在基板底面制出一個長槽，將連接線設置在該長槽內。

本實施例中，電流表和滑動變阻器之間的基板上設置一底座18，該底座上豎直安裝導柱4，導柱的上端外緣套裝滑動套5，該滑動套上穿裝一能將滑動套定位在導柱上的頂絲3，滑動套上連接一水平梁6的一端，該水平梁的另一端連接一彈性卡具8的連接部7，該彈性卡具內嵌裝一微型手電筒9。

微型手電筒下方的導柱下端外緣套裝另一個滑動套，該滑動套上穿裝一能將滑動套定位在導柱上的另一個頂絲，滑動套上連接另一個水平梁的一端，該水平梁的另一端連接托架的連接座10，該托架上部開槽12的底面16放置顏色片，該顏色片下方的托架開孔17位于光敏電阻插槽的上方。

電阻盒內部設置一保護電阻，其與光敏電阻插槽串聯連接，透明顏色片制成赤、橙、黃、綠、青、藍、紫的單色顏色，光敏電阻20的兩個導線21分別插在兩個光敏電阻插槽內，其光敏面朝向透明顏色片。

本實驗裝置中，開關、滑動變阻器、光源串聯在電源接線端子并構成光源回路，其中滑動變阻器的動觸點的位置變化，可以改變光源的亮度，電阻盒、光敏電阻插槽、電流表也串聯在電源接線端子上并構成光敏電阻回路，光敏電阻插槽上插上光敏電阻，光源發光照射，可以在托架上放置不同顏色的透明顏色片，以改變入射光的顏色，另外還可以調整滑動套的位置以改變光源的豎直高度，通過上述結構的配合，可以使學生了解并掌握，光源在高度不同、光源亮度不同、顏色不同的情況下，光敏電阻回路中電流表指針的變化，使學生更簡便的將理論與實踐結合在一起。

4.附圖說明

圖1是本實驗裝置的結構示意圖。

參考文獻

[1]曹丕顯，吳林濤，柳杰，等.高中科學創新發明探索[M].深圳：海天出版社，2012.

[2]任隆良，谷晉騏.物理實驗[M].天津：天津大學出版社，2011.endprint