Редът на изпълнение на лабораторните упражнения

И Опра-ОТДЕЛ константа на Планк

1. T. I. Trofimova. Физика разбира се. - Москва Висше училище по 1985.

2. IV Савелиев. Курс на обща физика. - М. Science, 1988, том 3.

Целта на работа - експериментална проверка на уравнение на Айнщайн за установяване на линейна връзка между задържането на потен-триал и честотата на светлината.

Инструменти и аксесоари. лабораторна апаратура "Изследване на законите на външния фотоелектричния ефект."

Описание на метода на измерване
и експериментална настройка

Фотоелектрически ефект принадлежи към явления в които откриват частиците свойства на светлина. Енергийният баланс на взаимодействията последици от един фотон със свързан електрон от външната страна на фотоелектричния ефект се определя от уравнението на Айнщайн

където: з - константата на Планк; п - честотата на светлина; А - ра-бота електрони; MV 2/2 - кинетичната енергия на фото-електрони.

Електроните излъчвани от светлината, се движат с различни скорости. Най-висок ръст ще има електрони извадени от горното ниво на енергия в IU-талий. Електроните са извадени с дълбоко нива на енергия или са преминали преди сблъсъка изход вътре съм съществува, ще има по-ниска скорост. Затова отношението (1) определя кинетичната енергия не всички, а само на електрона-ryh бързо!

Устройства, апарат, който се основава на външната фотоелектричния ефект, по-свързваща фотоклетки. Фотоклетката е стъкло-ти цилиндър, към който са запоени фотокатода и анод. Светлинен поток F инцидент върху катода покрита с фоточувствителен слой (фотокатода), и причинява фотоелектричния емисии с положително напрежение на анода по отношение на катода в разликата на вакуум, създаден от потока на свободни електрони (фототока) (фиг.1).

Основните характеристики на фотоелемент мент са както следва:

1) волт-амперна характеристика - зависимостта на фототока на анод напрежение U при постоянна светлинен поток (Фигура 2);

2) честота отговор - доверието-зависимостта на фототока на честотата за стендбай светлинен поток (Фигура 3).

За измерване на енергията на фотоелектроните обикновено се използват метод за капацитет Hered. Този метод се състои в това, че около фотокатодния-Тода създаден забавящи поле, т.е. се подава към анода отрицателно по отношение катод потенциал U. В този случай, да стигнат до анод-SMO червата само тези електрони kinetiches-кай енергия по-голяма от работата, която е необходимо да се направи срещу силите, забавящи поле (ЕК> ЕС). Ето защо, когато U анод ток ще намалее. Съгласно някои зададена стойност U = Уз (потенциал заключване или забавяне потенциал), дори най-бързите фото-електроните не могат да достигнат анода и анод ток става равна на нула (Фигура 4).

Максималната кинетична енергия, свързано с забавящи потенциал следната връзка:

Заместването на уравнение (3) в уравнение (2) добиви

От уравнение (4) показва, че между забавяне капацитет и често светлина-ти следващия дали има линейна зависимост, Уз уравнението на правата линия (п) (Фиг. 5)

От наклона на тази линия да абсцисата (п) може да се изчисли константата на Планк. Фиг. 5. Дето

където е = 1.6. 10 -19 Кл - електронен заряд.

Трябва да се отбележи, че не са взети определен ъгъл на наклона на линията на графика Уз на (п), и допирателната, като се вземат предвид мащаба на избраната ос Уз и п.

Външен вид на лаборатория настройка е показана на
Фиг. 6.

Функцията на работа се определя от точката на пресичане на продължението на експерименталната линия с оста у. За да получите стойността на работа функция в джаули, получената стойност се умножава по таксата за електрон. работата функция в електронволта потенциал равно на стойност, съответстваща на пресечната точка.

За експериментална проверка на валидността на тази зависимост мостове трябва да определи подходящите забавящи потенциал-tials за различни честоти (дължини на вълните). Експериментално стойност DELAY-жив потенциал се определя чрез нанасяне на анод ток I ти U3 (Фигура 4). В точката на пресичане с оста на крива U (I = 0) определя забавяне потенциал.

Редът на изпълнение на лабораторните упражнения.

1. Проверете положението на копчетата и потенциометър P1-ТА диригент Resistance R2 (дръжки трябва да бъдат обърнати обратно на часовниковата стрелка, докато спре).

2. Включете превключвателя K1 и K2.

3. Задайте червен филтър.

4. Дръжка съпротивление R2 определя максималния ток (0.9-0.95 цялата микроамперметър скала).

5. Проверете операция DC усилвател. За да направите това, се прилага потенциометър R1 (средна единична дръжка) максимално забавяне потенциал и с настройката на потенциометър нула (отляво копче), за да настроите стрелката на микро-амперметър 0.

6. Комплект забавящи потенциал на 0. амперметър със стрелка трябва отново да бъде отклонен от 0.9-0.95 пълен мащаб. Ако отклонението ще бъде различно отново, за да го адаптира към втората стойност е с дясната ръка.

7. Възстановяване операции за PP5 и 6. В този случай, когато потенциалната максималния ток на-Херед трябва да бъде равна на нула; когато забавящ потенциал равен на нула, на ток трябва да бъде 0.9-0.95 цялата дължина мащаб.

8. Чрез вариране на забавяне потенциал в границите от нула до максимум от 0.1 - 0.2 запис ток.

9. Извършване на измервания PP.4 - 8, с жълти, зелени и сини филтри.

10. Конструкция за всеки цветен филтър на един лист на графика диаграма zavisimostiI = F (U).

11. Чрез екстраполация получената крива osiU3 да се определи степента на забавяне потенциала съответстващ
I = 0 (вж. Фиг.4).

12. Парцел на задържащия потенциал в зависимост от честотата.

13. Според графика за определяне на константата на Планк (вж. Фигура 5).

14. Използване на графиката, се изчислява работа функция А.

Да формулира закона за фотоелектричния ефект, който следва от уравнението Ein-Stein.

1. Каква е същността на квантовите свойства на светлината?

2. Какви са външни и вътрешни фотоелектричния ефект?

3. За да се формулира основните закони на външния фотоелектричния ефект.

4. За да се формулира закона за запазване на енергията и обясняват уравнение на Айнщайн.

5. Каква е същността на метода за забавяне потенциал?

6. Какъв е физичния смисъл на постоянна Планк?

7. Как е работата на функцията за електрон на IU-Тала?

8. Как е червен ръб на фотоелектричния ефект?