A végrehajtás sorrendje a laboratóriumi munka
És Oprah-division Planck-állandó
1. T. I. Trofimova. Fizika persze. - Moszkva magasabb Iskola 1985.
2. IV Saveliev. Természetesen az általános fizika. - M. Science, 1988, 3. kötet.
A cél a munka - kísérleti igazolása Einstein egyenlet létrehozására között lineáris kapcsolat a visszatartó poten-tial és gyakoriságát a fény.
Műszerek és kiegészítők. laboratóriumi berendezés „Tanulmány a törvények a külső fotoelektromos hatás.”
A mérés leírása módszer
és a kísérleti elrendezés
Fotoelektromos hatás tartozik a jelenségek, amelyek az érzékelt részecske tulajdonságait a fény. A energiamérlege kölcsönhatás-ményeit egy foton kötött elektron a külső a fotoelektromos hatás által meghatározott Einstein egyenlet
ahol: h - Planck állandó; N - gyakorisága a fény; A - RA-bot elektron; mv 2/2 - a kinetikus energia-fotó-elektronokat.
Az elektronok által kibocsátott fény, mozog, eltérő sebességgel. A legmagasabb lesz az elektronok kivesszük a felső energiaszint IU-tallium. Az elektronok veszik ki egy mély energiaszintet vagy átestek ütközés előtt kilép belül ve létezik, alacsonyabb lesz a sebesség. Ezért az (1) összefüggés határozza meg a mozgási energia nem az összes, hanem csak az elektron-ryh gyorsan!
Eszközök, készülékek, amelyek alapja a külső fotoelektromos hatás, on-összekötő fotocellák. A fénysorompó egy üveg-edik henger, amelyhez vannak forrasztva a fotokatód és az anód. Fényáram F beeső a katódon bevont a fotoérzékeny réteget (a fotokatód), és okoz fotoelektromos emisszió egy pozitív feszültség az anódon képest a katód a vákuumos rés által létrehozott áramlási szabad elektronok (fotoelektromos) (1. ábra).
A főbb jellemzői a fénysorompó-ment a következők:
1) áram-feszültség karakterisztika - a függőség a fotoáram az anód feszültség U állandó fényáram (2. ábra);
2) frekvenciamenet - dence-függését fotoáram a frekvencián készenléti fényárammal (3. ábra).
Mérni kell a fotoelektrono általánosan használt eljárás kapacitás-Heréd. Ez a módszer abból áll, hogy bárhol fotokatódot-Toda létrehozott késleltető területen, azaz tápláljuk az anód képest negatív katód potenciálja U. Ebben az esetben éri el az anód-SMO gut csak azok az elektronok kinetiches-kai energia nagyobb, mint a munka, amely szükséges ahhoz, hogy erőkkel késleltető területén (az EK-> EU). Ezért, amikor az U anódáram csökkenni fog. Bizonyos beállított érték U = Uz (potenciális zár vagy égésgátló potenciál), még a leggyorsabb fotó-elektronok nem tudja elérni az anód és az anód aktuális válik nullával egyenlő (lásd 4. ábra).
A maximális kinetikus energia társított késleltető lehetséges az alábbi összefüggést:
Behelyettesítve (3) egyenletet a (2) egyenlet hozamok
Egyenlet (4) azt mutatja, hogy közötti késleltető kapacitás és gyakran a fény-edik következő hogy van-lineáris függés, Uz egyenlete az egyenes vonal (n) (ábra. 5)
A lejtőn ebben a sorban, hogy az abszcissza (n) kiszámítható Planck-állandó. Ábra. 5. ahonnan
ahol f = 1,6. 10 -19 Kl - elektron töltése.
Meg kell jegyezni, hogy nem hozott specifikus hajlásszöge a vonal a grafikonon Uz (n), és annak érintője, figyelembe véve a skála a kiválasztott tengely Uz és n.
Megjelenése a laboratóriumi beállítás látható
Ábra. 6.
A kilépési munka határozza meg a kereszteződésekben a folytatása a kísérleti összhangban az y tengelyen. Ahhoz, hogy a kilépési munka értéke joule, a kapott értéket meg kell szorozni az elektron töltése. a kilépési munka a elektronvolt potenciális értéke egyenlő metszéspontjának megfelelő pontot.
Kísérleti érvényességének ellenőrzése a függőség hidak kell meghatározni a megfelelő késleltető Po-ram különböző frekvenciákon (hullámhossz). Kísérletileg érték KÉSLELTETÉS-életben potenciál határozza meg ábrázoltuk az anód áram I th U3 (4. ábra). A metszéspontja a tengelye a görbe U (I = 0) meghatároz egy késleltető potenciál.
A végrehajtás sorrendje a laboratóriumi munka.
1. Ellenőrizze a pozícióját a gombokat, és P1 potenciométer-CIÓ Vezetékellenállás R2 (kilincsek kell forgatni az óramutató járásával ellentétesen ütközésig).
2. Fordítsa kapcsoló K1 és K2.
3. Állítsa be a vörös szűrőt.
4. Fogantyú ellenállás R2 állítsa be a maximális áram (0,9-0,95 teljes mikroampermérő skála).
5. Ellenőrizze működés DC erősítő. Ehhez alkalmazni potenciométer R1 (átlagos egységnyi fogantyú) a maximális késleltető potenciál és a potenciométer nullázó (bal oldali gomb), hogy a nyíl a mikro-árammérő 0.
6. Állítsa késleltető potenciális 0. A nyíl árammérő ismét meg kell eltérített 0,9-0,95 teljes skálán. Ha az eltérés más lesz újra beállítani azt, hogy a második érték a jobb karját.
7. Mégis műveletek PP5 és 6. Ebben az esetben, ha a per-Heréd lehetséges maximális áramot kell nullával egyenlő; ha egy késleltető potenciális nullával egyenlő, a jelenlegi kell 0,9-0,95 teljes körű hosszát.
8. változtatásával késleltető potenciális kezdve nullától a maximális által 0,1-0,2 írási áram.
9. Végezze mérések PP.4 - 8, sárga, zöld és kék szűrőkkel.
10. Construct minden színszűrő egy papírlapra a grafikonban zavisimostiI = f (U).
11. extrapolálásával kapott görbe osiU3, hogy meghatározzuk a nagysága az retardáló potenciális megfelelő
I = 0 (lásd. 4. ábra).
12. Telek fékező potenciális gyakoriságától függően.
13. Az ütemterv szerint, hogy meghatározzuk Planck állandó (lásd. 5. ábra).
14. A grafikon, kiszámítja a kilépési munka A.
Megfogalmazni a törvény a fotoelektromos hatás, ami következik az egyenlet Ein-Stein.
1. Mi a lényege a kvantum tulajdonságait a fény?
2. Mik a külső és belső fotoelektromos hatás?
3. megfogalmazni alaptörvényei külső fotoelektromos hatás.
4. fogalmaz a törvény az energiamegmaradás és magyarázza Einstein egyenlet.
5. Mi a módszer lényege a késleltető lehetséges?
6. Mi a fizikai jelentését Planck-állandó?
7. Milyen az elektron kilépési munkáját az IU-Talla?
8. Hogyan vörös szélén a fotoelektromos hatás?