Versuch 79

In diesem Versuch untersuchen wir die Polarisation von Licht. Dabei vergleichen wir verschiedene Betriebsarten einer Photodiode.

Versuchsaufbau

Versuchsaufbau mit Netzgerät und Lichtquelle, optischen Komponenten, Photodiode und Vorspannungsnetzgerät, Steckbrett mit Widerständen, Analog- und Digitialmultimeter.

Lichtquelle

Als Lichtquelle verwenden wir eine Leuchtdiode, die in ihrer Fassung links/rechts und oben/unten justiert werden kann.

Das Netzgerät liefert Gleichspannung mit 0...7 V und maximal 700 mA. Die Helligkeit der Leuchtdiode kann über Spannung und Strom geregelt werden.

Polarisatoren

Polarisator in einer drehbaren Fassung mit Winkelskala. Die Null markiert nicht zwingend die Vorzugsrichtung.

Quarzplättchen

Quarzplättchen in einer Halterung. Das Quarzplättchen selbst bitte nicht berühren.

Photodiode

Wir verwenden eine fest verbaute Photodiode mit BNC-Anschluss.

Photodiode Osram BPX 61.

📄 Osram BPX61 Datenblatt.pdf

Strom-Spannungs-Kennlinien einer Photodiode bei verschiedenen Beleuchtungsstärken. Betrieb mit verschiedenen Lastwiderständen ohne Vorspannung (photovoltaic) und mit verschiedenen Vorspannungen (photoconductive).

🔗 https://de.wikipedia.org/wiki/Photodiode

🔗 https://www.rp-photonics.com/photodiodes.html

Verschiedene Widerstände (1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ) für die Messungen mit der Photodiode.

Transimpedanzverstärker

Der Transimpedanzverstärker (Thorlabs AMP130) ermöglicht die Messung der Stromstärke ohne Lastwiderstand.

Es gibt nur einen Transimpedanzverstärker, den sich alle Gruppen teilen müssen.

🔗 https://de.wikipedia.org/wiki/Transimpedanzverstärker

🔗 https://www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=AMP130

📄 Thorlabs AMP130 Spec Sheet.pdf

Vorspannungsnetzgerät

Für die Vorspannung der Photodiode (bias, photoconductive mode) verwenden wir ein einfaches Eigenbau-Netzgerät M1381 wie in Versuch 45.

🔗 https://phypra.uni-freiburg.de/ap/45/#Netzgerät

Multimeter

Analogmultimeter PeakTech 3260 und/oder Digitalmultimeter Uni-T UT51 wie in Versuch 44.

🔗 https://phypra.uni-freiburg.de/ap/44/#Analogmultimeter

🔗 https://phypra.uni-freiburg.de/ap/44/#Digitalmultimeter