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

22567. Сон 42 KB
  Існує величезна кількість емпіричних даних і забобонів щодо значення сну і сновидінь але справжнє наукове вивчення сну почалося лише у другій половині ХІХ ст. Прибічники хімічної теорії сну спочатку пояснювали сон накопиченням в організмі гіпнотоксичних речовин молочна вугільна та карбонові кислоти холестерин а нині надають важливого значення особливим хімічним регуляторам сну таким як речовина сну фактор сну чи пептид дельтасну які являють низькомолекулярні поліпептиди 850 920 Да . Кортикальна теорія сну І. Нарешті...
22568. будливий та гальмівний постсиниптичні потенціали 23.5 KB
  Постсинаптичне гальмування ГПСП обумовлене виділенням пресинаптичним закінченням аксона гальмівного медіатора який знижує або гальмує збудливість мембран соми і дендритів нерв клітини з якою він контактує. Прикладами гальмівних нейронів є клітини Реншоу в спинному мозку клітини Пуркіньє мозочку зірчасті клітини кіркової речовини великого мозку . Збудження нейрона супроводжуеться змінами метаболізму зокрема синтезу РНК та іншими зрушеннями в процесі білкового синтезу посиленням теплопродукції поглинанням кисню які відображають...
22569. Постсинаптичне гальмування у ЦНС та його природа.Значення ггальмування у роботі 22.5 KB
  Значення ггальмування у роботі. Гальмування особливий нервовий процес який зумовлюється збудженням і зовнішньо проявляється пригніченням іншого збудження. Постсинаптичне гальмування ГПСП обумовлене виділенням пресинаптичним закінченням аксона гальмівного медіатора який знижує або гальмує збудливість мембран соми і дендритів нерв клітини з якою він контактує.
22570. ЦНС 22.5 KB
  Особливе місце в цій складній організації займае місце ЦНС що повязує в функціональну єдність всі клітини тканини і органи людського організму. Дякуючи великій кількості різних рецепторів ЦНС сприймає багаточисельні зміни що виникають в зовн средовищі і всередині організму і відіграє велику роль в регуляції всіх сторін життєдіяльності огранізму в зовн середовищі. Процеси що відбуваються в ЦНС лежать в основі психічної діяльності та поведінки людини. Діяльність ЦНС найчастіше наз координаційною або узгоджувальною.
22571. Спинний мозок 49.5 KB
  Він є сегментарним органом: у людини від спинного мозку відходять 31 пара спинномозкових корінців у жаби 10 які у кожному сегменті поділяються на дві частини: на передній вентральний і задній дорзальний корінці. Сіра речовина спинного мозку на поперечному перетині має вигляд метелика або літери Н . Є також дорзальні роги спинного мозку з'єднані з вентральними широкою перетинкою сірої речовинитак зване тіло сірої речовини . Крім вентральних і дорзальних рогів у грудному відділі спинного мозку є бокові роги сірої речовини рис.
22572. Рефлекси спинного мозку 24 KB
  Це залежить від сили подразників їх просторової та часової взаємодії а також від стану нервових центрів спинного мозку. Нервові центри спинного мозку також необхідні для регуляції як соматичних так і вегетативних функцій.Нервові центри шийного відділу спинного мозку виявляють кооординуючий вплив на активність мотонейронів які інервують мязи згиначі і розгиначі нижчележачих відділів тіла.
22573. Довгастий мозок 31.5 KB
  Крім ядер черепномозкових нервів характерною особливістю структури заднього мозку є наявність у ньому потужної маси нервових елементів які не одержують аферентних волокон безпосередньо з периферичних джерел і не посилають рухових волокон на периферію.До надсегментарних структур відносять також ядра провід них шляхів які проходять крізь довгастий мозок до інших частин мозку. Цей відділ головного мозку розташований над спинним мозком і виконує дві основні функції рефлекторну і провіднико ву.
22574. Вароліїв міст 22 KB
  В основі варолієвого мосту проходять пірамідні шляхи між якими розташовуються власні нервові волокна варолієвого мосту котрі прямують у мозочок. З основи варолієвого мосту виходять нерви які зв'язують певні зони варолієвого мосту з відповідними зонами кори великих півкуль. У цьому ж відділі варолієвого мосту знаходяться й ядерні утворення: рухове ядро відвідного нерва частина ядра трійчастого нерва а на дні сільвієвого водогону розташовуються ядра блокового і окорухового нервів . У варолієвому мосту знаходяться ядра які беруть...
22575. Ретикулярна формація 31 KB
  Тому виділяють РФ довгастого мозку варолієвого мосту і середнього мозку. Разом з тим у функціональному відношенні у РФ різних відділів головного мозку є багато спільного і тому її можна розглядати як цілісний утвір. До нейронів РФ підходить багато колатералів від усіх специфічних висхідних проекційних шляхів які проходять крізь стовбурову частину мозку а також від низхідних шляхів що йдуть від вищих відділів мозку в тому числі від пірамідного тракту і нейронів мозочка.