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

23 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

9852. Основные направления европеизации страны при Петре 1: реформы в области государственного управления и культуры 36.43 KB
  Основные направления европеизации страны при Петре 1: реформы в области государственного управления и культуры. В истории Российского государства Петр I сыграл ключевую роль. На рубеже XVII-XVIII веков Россия стояла на пороге преобразований. В эконо...
9853. Россия в начале 21 века. Новые тенденции политической жизни 25.75 KB
  Россия в начале 21 века. Новые тенденции политической жизни. Руководство страны проводит активную внешнюю политику за своё утверждение на международной арене. Россия, став правопреемницей СССР, отстаивает статус сильного государства, с которым должн...
9854. Просвещенный абсолютизм Екатерины 2. Расцвет дворянской империи 26.54 KB
  Просвещенный абсолютизм Екатерины 2. Расцвет дворянской империи. Эпоха Екатерины II (1762-1796) составляет значительный этап в истории России. Данный период российской истории всегда вызывал живой интерес исследователей. Представители советской исто...
9855. Экономическая перестройка М.С. Горбачева: трудные поворот к рынку 25.94 KB
  Экономическая перестройка М.С. Горбачева: трудные поворот к рынку. К концу 70-х гг. для части советского руководства стала очевидной невозможность сохранения без изменений существовавших в стране порядков. На экономической ситуации неблагоприятно ск...
9856. Эволюция промышленного производства в России 9-17 век 23.45 KB
  Эволюция промышленного производства в России 9-17 век. Ремесло первоначально зарождалось в патриархальных семьях как домашние промыслы для обслуживания себя и своих родственников. Эти изделия не выходили за рамки семьи и не поступали в продажу. В XI...
9857. Гражданская война в России: причины, этапы, характеристика противоборствующих сил 73 KB
  Местные государственные администрации – это звено исполнительной власти в областях, районах, городах Киеве и Севастополе. В границах своих полномочий они осуществляют исполнительную власть на территории соответствующей административно-территориальной единицы, а также реализуют полномочия, делегированные им соответствующими советами.
9858. Реформы политической системы в первой половине 19 века 38.19 KB
  Реформы политической системы в первой половине 19 века. Ограничение самодержавия являлось важнейшим условием перехода России к индустриальному обществу. Эта проблема была осознана верховной властью и передовой общественностью уже в начале ХГХ века. ...
9859. Мягкая модель сталинизма: власть и общество в 1964-1984гг. от стагнации к кризису 27.49 KB
  Мягкая модель сталинизма: власть и общество в 1964-1984гг. от стагнации к кризису. После смещения Н.С. Хрущева на октябрьском (1964) Пленуме ЦК КПСС Первым секретарем ЦК партии был избран Л.И. Брежнев. Новые веяния в политике начались сразу же после...
9860. Реформирование политической системы России во второй половине 19 века: земская, городская, судебная, военная реформы 60-70-х гг 38.44 KB
  Реформирование политической системы России во второй половине 19 века: земская, городская, судебная, военная реформы 60-70-х гг. Ограничение самодержавия являлось важнейшим условием перехода России к индустриальному обществу. Эта проблема была осозн...