Экспериментальная установка

На оптической скамье неподвижно установлен фоторезистор, а на подвижной стойке - излучающий светодиод. Система закрыта светозащитным экраном. Питание светодиода осуществляется от генератора импульсов , питание цепи измерения проводимости фоторезистора - от источника постоянного напряжения (рис. 3.2).

Ток через фоторезистор совпадает с током через измерительный резистор , напряжение на котором . Очевидно, что ток связан с выходным напряжением источника постоянного напряжения соотношением:

поэтому в случае если , что достигается выбором значения , которое указано на стенде, напряжение

(3.10)

Тогда согласно формулам (3.7) и (3.10) переменное напряжение, наблюдаемое на осциллографе (или размах “пилы”), равно:

(3.11)

Согласно (3.3) проводимость пропорциональна концентрации , поэтому за время жизни носителей до рекомбинации проводимость, как и концентрация, должна уменьшаться в два раза (см. формулы (20) и (21) введения к данной главе). Руководствуясь (3.11), это время определяют как время, за которое напряжение на осциллографе (размах “пилы”) спадает вдвое.

Выясним, какое напряжение измеряется вольтметром . От генератора прямоугольных импульсов подаются импульсы длительностью частотой следования (понятно, что время релаксации ), тогда напряжение, снимаемое с вольтметра, будет некоторой усреднённой величиной, связанной с мгновенным напряжением на измерительном резисторе соотношением:

Используя соотношение (3.10) и выражал частоту через длительность импульса и время релаксации, получим:

Используя уравнение (3.4) с учётом присутствия только в течение импульса и уравнение (3.8), получим:

Здесь учтено, что , а скорость генерации есть величина постоянная и поэтому . Окончательно:

, (3.12)

(3.12)

Понятно, что линейно зависит от с угловым коэффициентом . Отметим, что уравнение (3.13) устанавливает связь между реально измеряемыми величинами, являясь, в сущности, аналогом уравнения (3.8).