光敏电阻是利用物体的导电率会随着外加光照的影响而改变的性质而制作的一种特殊电阻，本实验主要研究不同光照、不同外加电压条件下光敏电阻中通过的光电流的变化规律，来了解光敏电阻这种特殊电阻的基本特性。

一、实验目的

1、了解内光效应。

2、通过实验掌握光敏电阻工作原理和基本特性及测量方法。

二、实验原理

光照下物体的导电率改变的现象称为内光效应（光导效应），光敏电阻是基于内光电效应的光电元件。当内光效应发生时，固体材料吸收的能量使部分价带电子迁移到导带，同时在价带中留下空穴。由于材料中载流子数目增加，材料的电导率增加，电导率的改变量为

                                                                         （3.5－1）

式中e为电荷电量， 为空穴浓度的改变量， 为电子浓度的改变量， 为空穴的迁移率， 为电子迁移率。

当光敏电阻两端加上电压U后，光电流为

                                                                                      （3.5－2）

其中A为与电流垂直的截面积，d为电极间的距离。由式（3.5－1）和（3.5－2）可知，光照一定时，光敏电阻两端所加电压与光电流为线性关系，呈电阻特性。该直线经过零点，其斜率可反映在该光照下的阻值状态。

光敏电阻的主要参量有暗电阻，亮电阻、光谱范围、峰值波长和时间常量等。基本特性有伏安特性、光照特性、光谱特性等。伏安特性是指在一定照度下，加在光敏电阻两端的电压和光电流之间的关系。光照特性是指在一定外加电压下，光敏电阻的光电流与光通亮的关系。本实验受条件限制，只进行伏安特性和光照特性的测量。

三、实验仪器

装置示意图见图3.5－1。

1、实验采用装置1得到白色光源。

2、通过聚光镜2使由光源1发出的白光变成平行光出射。

3、使用偏振器3调节出射光强。偏振器由一对偏振片组成，通过改变偏振片间的夹角 来调节出射光强。其数学表达式为

4、通过聚光镜4使出射光会聚，使之高效的照射到接收器5的光敏电阻上。

5、光敏电阻位于接受器5内，避免散光影响。

图 3.5－1 实验装置图

四、实验内容及要求

1、调节各元件到同轴等高状态，并将聚光镜2和聚光镜4调节至合适位置。

2、伏安特性的测量。

   测定在不同光照下光电流I_ph随电压U的变化，用坐标纸绘出光敏电阻的伏安特性曲线并对曲线进行说明。

3、光照特性的测量

测定在不同外加电压U下，光电流I_ph随光照的变化，用坐标纸绘出光敏电阻的光照特性曲线并对曲线进行说明。

五、思考题

1、具体说明光敏电阻有哪些性质，具体有哪些应用？

2、实验中要求调节各元件到同轴等高状态，若调节失误，未达到等高状态，对实验结果将如何影响？