Материал: теория 53
3.Порядок выполнения работы
1.Заполните табл. 1 спецификации измерительных приборов и запишите данные установки.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
Спецификация измерительных приборов |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Название прибора и его |
Пределы |
|
Цена |
|
Инструментальн |
|
||
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тип |
|
|
измерения |
|
деления |
|
ая погрешность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Измерьте величину задерживающего напряжения между катодом и |
||||||||
анодом фотоэлемента для пяти светодиодов для чего: |
|
|
|
||||||
|
Я |
|
|
|
|
|
|
||
|
– сжав фиксаторы патрубка, |
снимите с него заглушку. Наденьте корпус |
|||||||
|
|
С |
|
|
|
|
|
||
|
светодиода 472 нм полностью на патрубок, пока фиксаторы не встанут на |
||||||||
|
место. Подключите выносной блок питания 9 установки к сети 220 В. |
||||||||
|
|
НИ |
|
|
|
||||
|
– регулятором 4 |
установите |
яркость |
света 75%. |
Подключите кабель |
||||
светодиода к разъему электропитания;
установите ручку 6 точной регулировки напряжения в среднее положение;
–выждав 2–3 минуты, установите силу тока фотоэлемента примерно на ноль при помощи ручки 5 грубой регулировки напряжения;
–с помощью ручки 6 точной регулировки установите значение силы тока,
равное нулю (по крайней мере, с точностью до 1–2 единиц последнего разряда наноамперметра). Измерьте и запишите в табл. 2 значение задерживающего напряжения Uз;
–повторите измерения для остальных четырех светодиодов.У И
Таблица 2 Зависимость задерживающего напряжения от длины волны излучения
, нм |
Uз, В |
, рад/с |
еUз, Дж |
472 |
|
|
|
505 |
|
|
|
525 |
|
|
|
588 |
|
|
|
611 |
|
|
|
4. Обработка результатов измерений
1. Переведите длины волн |
излучения |
светодиодов в циклическую |
частоту, а задерживающее |
напряжение |
в кинетическую энергию |
электронов |еUз|. Результаты запишите в табл. 2.
2. Постройте график зависимости максимальной кинетической энергии |
||||||
фотоэлектронов (модуль произведения заряда электрона на задерживающее |
||||||
О |
|
|
|
|
|
|
напряжение |eUз|) от циклической частоты . Проведите аналитическую или |
||||||
Фи |
|
|
|
|
||
графическую аппроксимацию экспериментальной зависимости прямой |
||||||
линией согласно уравнению (3). По коэффициентам уравнения прямой |
||||||
определите постоянную Планка и работу выхода цезия. |
|
|||||
|
Я |
|
|
|
||
5. Определ те абсолютные погрешности постоянной Планка и работы |
||||||
выхода. Запишите результаты измерений в стандартном виде. |
||||||
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
5. Контрольные вопросы |
|
|||
1. |
Что такое внешний фотоэффект? Что такое работа выхода? Что такое |
|||||
|
|
|
НИ |
|
||
|
«красная граница» фотоэффекта? |
|
|
|||
2. |
Запишите уравнение Эйнштейна. Поясните физический смысл |
|||||
|
записанной формулы. |
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Нарисуйте |
примерный |
вид |
вольтамперной |
характеристики |
|
|
фотоэлемента. Почему происходит насыщение фототока? |
|||||
4. |
Что такое |
задерживающее |
напряжение? Нарисуйте зависимость |
|||
|
|
|
|
|
Э |
|
|
задерживающего напряжения от частоты светаМ. |
|||||
5. |
Что такое |
постоянная Планка? |
Как можно ее измерить, изучая |
|||
|
фотоэффект? |
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
||
6. |
Как по красной границе фотоэффекта можно определить работу |
|||||
|
выхода? |
|
|
|
|
|
Примечания
1 В отличие от внутреннего фотоэффекта, в котором при поглощении фотонов электроны из основного состояния переходят на возбуждѐнные уровни (не покидая вещество).