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

21 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

25580. Опыты Эббингауза по изучению памяти 27.5 KB
  для того чтобы изучать память через воспроизведение необходимо измерить результат заучивания а для этого необходимо иметь материал заучивания который можно было количественно измерить и он должен быть одинаковой трудности. Для изучения памяти разработал три разновидности метода заучивания: метод полного заучивания многократное повторение слогов до полного их безошибочного воспроизведения метод экономии позволял выяснить в какой мере каждое новое повторение способствует запоминанию ранее заученных слогов и метод поправок возможность...
25581. Экспериментальное изучение мышления в Вюрцбургской школе 34 KB
  Экспериментальное изучение мышления в Вюрцбургской школе. В опытах по изучению мышления роль экспериментатора сводилась к регистрации и редакции речевого отчёта испытуемого. Первые экспериментальные исследования в области мышления открывают опыты Марбе и Майера с Орта которые были посвящены изучению психологических особенностей суждения 1901. Поэтому Марбе отнёс мышления к логике.
25582. Сеченов и его роль в естественнонаучной перестройки психологии 33 KB
  Проект развития психологии как самостоятельной науки одновременно с Вундтом был предложен выдающимся отечественным физиологом И. Система взглядов Сеченова представляла собой оригинальную теоретическую программу естественнонаучной перестройки психологии на основе использования объективных методов исследования. Признание рефлекторной природы психического позволило Сеченову поновому посмотреть: на предмет психологии как науки; происхождение психических деятельностей исходный методологический принцип изучения психики; изучать психический...
25583. Вклад Бехтерева в развитие отечественной психологии 29.5 KB
  Вклад Бехтерева в развитие отечественной психологии. Бехтерева являлся разносторонний подход к изучению человека. Бехтерева психофизиологическая проблема и изучение материальной основы психического. По мнению Бехтерева психология должна изучать не только сознание что делает субъективная психология с помощью интроспекции но и бессознательную сферу а также внешние проявления организма так как они являются выражением психической жизни.
25584. Павлов и значение его опыта изучения высшей нервной деятельности. Для психологии 29.5 KB
  Павлов и значение его опыта изучения высшей нервной деятельности. Павлов Иван Петрович 1849–1936 русский физиолог. Учение Павлова о высшей нервной деятельности сложилось под влиянием материалистических традиций русской философии и развивало идеи Сеченова. Руководящим для Павлова являлось представление о рефлекторной саморегуляции работы организма имеющей эволюционнобиологический адаптивный смысл.
25585. Основные направления в отечественной психологии дореволюционного периода 28 KB
  основные направления в отечественной психологии дореволюционного периода. рассмотрение исторических и социальных изменений с точки зрения человека его практической пользы а также преобладание нравственных этических проблем в российской психологии. Главными её выразителями были университетские профессора психологии и философии отстаивающие идею субстанциональности психики её независимости от материального мира и проповедующие схоластические описательные методы её постижения. Бурное развитие естествознания в России подготовило почву для...
25586. Развитие прикладных отраслей в отечественной психологии в довоенные период 28 KB
  развитие прикладных отраслей в отечественной психологии в довоенные период. Одним из направлений прикладной психологии переживавшим в 2030е гг. Очевидно что государство диктатуры пролетариата каким изначально являлась послереволюционная Россия не могло не уделять серьезного внимания проблемам руководства управления человеческими ресурсами различным формам воздействия на человека включая и психологическое воздействие Таким образом в результате развития психотехнического движения был накоплен разнообразный и богатый опыт...
25587. Становление понятийного аппарата психологии как предмет истории психологии 27.5 KB
  Его нельзя смешивать с предметом самой психологии как науки. История же психологии описывает и объясняет как эти факты и законы открывались порой в мучительных поисках истины человеческому уму. Задача истории психологии: Задачей истории психологии является анализ возникновения и дальнейшего развития научных знаний о психике.
25588. Основные категории психологии в их исторической перспективе 30.5 KB
  Субъект личность индивид Это к Рубинштейну или куда Человека как субъект деятельности. Человек субъект 3х видов деятельности по Рубинштейну: работа игра учеба. Ананьев выделяет общение как вид деятельности. Игру рассматривал как производную от ведущего типа деятельности.