3533

Исследования внешнего фотоэффекта на вакуумном фотоэлементе

Лабораторная работа

Физика

Исследования внешнего фотоэффекта на вакуумном фотоэлементе. 1.Цель работы. Экспериментальная проверка основных законов внешнего фотоэффекта, определения постоянной Планка. 1. Указания по организации самостоятельной работы. Внешний фотоэффект принадлежит ...

Русский

2012-11-03

49 KB

22 чел.

Исследования внешнего фотоэффекта на вакуумном фотоэлементе.

1.Цель работы.

Экспериментальная проверка основных законов внешнего фотоэффекта, опред. постоянной Планка.

1.Указания по организации самостоятельной работы.

Внешний фотоэффект принадлежит к числу явлений, в которых обнаруживаются корпускулярные свойства света, как поток квантов (фотонов) с энергией.

Е=h=h,

где h=6.6*10-34 Дж.с – постоянная Планка;

  - частота света;

  - длина его волны;

с – 3*108 м/c – скорость света.

В работе исследуются следующие закономерности:

1. Зависимость между фототоком насыщения Iн и величиной светового потока Ф.

Зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов Ек от частоты излучения D.

3. Определения красной границы фотоэффекта 0 и работы выход А.

 

Для определения зависимости In(Ф) необходимо освещать фотокатод монохроматический световым потоком е длинной волны <0 и измерять фототок насыщения In при розн. Ф.

График зависимости Ек=0 в точке 0 которая позволяет определить «красную» границу фотоэффекта.

0=  (2)

и работу выхода А=h0

Наклон экспериментальной прямой Ек() позволяет определить постоянную Планка, т.к.

(3)

3. Описания лабораторной установки.

Оборудования: вакуумный фотоэлемент, регулируемый источник напряжения, вольтметр, амперметр, монохроматор или набор фильтров, лампа накаливания с источником питания. Схема установки приведена на рис.1.

А М

Е

VL SA

мА

 PA

 K

 PV

+

 V RP +

 G

Рис 1

Световой поток от нагретого тела Е имеющего сплошной спектр, через фильтры или монохроматор попадает на фотокатод к вакуумного элемента VL. Частота или длина волны света, наддающего на фотокатод, измеряется сменой фильтров или вращения барабана монохроматора М.

4. Порядок выполнения работы.

4.1. Проверка закона Эйнштейна.

  1.  Подключим анод фотоэлемента к отрицательному, а катод к полож. электроду блока питания G.

Тумблером SA включим установку, а микрометрическим винтом полностью открыли входную цель монохроматора.

  1.  Используя градировочную кривую монохроматора, установим минимальную длину волны света. Записали частоту.
  2.  Потенциометром RP добились уменьшения фототока до минимального возможной величины. Измеряем Uз при которой I<0
  3.  Измеряем Uз при I=0 для других частот D.

Полученные данные занесем в таблицу.

Uз

0,8

1

1,1

1,25

1,3

1,75

(1013Гц)

44,8

47,6

50,8

54

62,5

69,8

По полученным данным построим график.

4. Определим «красный» границы фотоэффекта и работы выхода фотокатода.

  1.  На графике е Uз=Ек(D) через экспериментально найдены точки провели прямую до пересечения с осью е Uз=0
  2.  Определили частоту 0 в точке пересечения прямой с осью еUз=0. 0=20*1013 Гц.

Тогда красная граница фотоэффекта равна.

М

2

1

0 44 48 50 54 62 70

Рис

Работа выхода фотокатода А=h0:

А=6,6*10-34*2,1014=1,2*10-19 Дж.

  1.  Определения постоянной Планка.

На графике измеряем значения Uз для  и с помощью формулы (3) вычислим постоянную Планка.

 (3)

 Дж

ВЫВОД: на этой лабораторной работе экспериментально доказали основные законы внешнего фотоэффекта: проверили закон Столетова, Эйнштейна. Доказали что при увеличении частоты излучения кинетической энергии электронов увеличивается.

Определим «красную» границу фотоэффекта – пишем частоты при которой электроны начинают вылетать из катода.

Такие экспериментально определили постоянную Планка.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8740. Развитие знаний об обществе. Общественные науки 32 KB
  Развитие знаний об обществе. Общественные науки (социология, политология, культурология, история, религиоведение, экономика, обществознание и др.) Вариант 1 Этапы развития знаний об обществе. Познание общества в форме мифологического сознания ...
8741. Обществознание в средние века и в новое время 29 KB
  Обществознание в средние века и в новое время Вариант К анализу тенденций общественного развития, а также критике негативных сторон государственности обращается в своем теологическом трактате О граде божьем средневековый богослов Августин Блаженн...
8742. Обществознание XX века 39.5 KB
  Вариант 1 Обществознание XX века: Теория ценностей Макса Вебера (в происхождении капитализма решающая роль протестантизма) Технократизм Уолта Ростоу (теория стадий экономического развития: традиционная переходящая стадия сдвига...
8743. Цивилизации и формации 32.5 KB
  Вариант 1 Цивилизации и формации Наиболее разработанные в исторической и философской науках подходы к объяснению сущности исторического процесса - формационный и цивилизационный подходы. Первый из них принадлежит к марксистской (коммунистическо...
8744. Традиционное и индустриальное общества 39 KB
  Вариант 1 Традиционное и индустриальное общества Традиционное общество (Восток) Индустриальное общество (Запад). Непрерывность исторического процесса, отсутствие явных граней между эпохами, резких сдвигов и скачков. История движется неравном...
8745. Цивилизации Древнего Востока (речные) 46 KB
  Цивилизации Древнего Востока (речные) Египет - IV тыс. до н.э. (империя - 3200-525г. до н.э.) Месопотамия - III тыс. до н.э. (Вавилонская империя - 3000 – 538 г. до н.э.) Индия - III - II тыс. до н.э. (XVIII век д...
8746. Древнегреческая цивилизация (морская) 52 KB
  Древнегреческая цивилизация (морская) Основные понятия: морские цивилизации, колонии, полис, гражданская община, автаркия, тирания, олигархия, демократия, натуральное хозяйство, товарно-денежные отношения, эллинизм, мировая империя. Особенности ра...
8747. Политическое развитие Западной Европы 37 KB
  Политическое развитие Западной Европы Особенности феодальной иерархии король - верховный сюзерен (господин) всех феодалов, первый среди равных в период раздробленности крупные светские и духовные феодалы - вассалы (военные слуги) к...
8748. Цивилизации в эпоху нового времени 42.5 KB
  Цивилизации в эпоху нового времени В новое время начала формироваться индустриальная цивилизация, которая строится на принципиально иных основах, чем предшествовавшая ей традиционная. ХVII и ХVIII столетия стали своего рода переходной эпохой, подгот...