- •Изучение внешнего фотоэффекта
- •010701 «Физика»
- •Теоретическая часть
- •1.1. Внешний фотоэффект и его закономерности
- •1.2. Фотоэлектрические приемники света
- •1.3. Вольт-амперная характеристика фотоэлемента
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Описание экспериментальной установки
- •2.1.1 Измерительный комплекс лкк–2
- •2.1.2. Управление источником света
- •2.1.3. Фотоприемники
- •2.1.4. Мультиметр
- •2.2. Методика эксперимента
- •Задача 1. Определение красной границы фотоэффекта и постоянной планка, используя набор фиксированных значений длин волн
- •Задача 2. Определение красной границы и постоянной планка, используя набор фиксированных значений обратного напряжения
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение внешнего фотоэффекта
- •010701 «Физика»
Задача 2. Определение красной границы и постоянной планка, используя набор фиксированных значений обратного напряжения
1. Для каждого из 5 – 8 выбранных значений отрицательного (обратного) напряжения U (шаг примерно 100 мВ) снимите зависимость IФ() с шагом = 10 нм (начиная от min). Рекомендуемые значения U = –1 мВ, затем –100 –500 мВ, устанавливаются с помощью плавной регулировочной ручки "UФП" на панели ИСК-2 (рис.2.4). Для каждого значения обратного напряжения U заполнить таблицу экспериментальных данных (см. табл.2).
2. Постройте графики зависимостей . Для удобства построений, определите величины Imax для каждой из экспериментальных таблиц и постройте графики, используя нормировку: (примерный ход одного из графиков показан на рис.2.10).
3. Используя полученные графики, определите значения длин волн 0 и соответствующих частот 0, при которых фототок прекращается. Постройте график зависимости модуля обратного напряжения U от частоты 0 (примерный вид графика показан на рис.2.11).
По наклону графика U(0) определите постоянную Планка, а по точке пересечения с осью частот – красную границу фотоэффекта КР и КР, а также работу выхода фотокатода Авых.
ТАБЛИЦА 2
U = – _____ мВ, К = ________ мкА/В
, нм |
UВЫХ , мВ |
UТЕМН , мВ |
IФ , 10–11А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 = ______________________ нм.
Результаты вычислений
U1 = – _______ мВ, 01 = _________ нм, 01 = __________ 1015 рад/с,
U2 = – _______ мВ, 02 = _________ нм, 02 = __________ 1015 рад/с,
U3 = – _______ мВ, 03 = _________ нм, 03 = __________ 1015 рад/с,
U4 = – _______ мВ, 04 = _________ нм, 04 = __________ 1015 рад/с,
U5 = – _______ мВ, 05 = _________ нм, 05 = __________ 1015 рад/с,
U6 = – _______ мВ, 06 = _________ нм, 06 = __________ 1015 рад/с,
U7 = – _______ мВ, 07 = _________ нм, 07 = __________ 1015 рад/с,
U8 = – _______ мВ, 08 = _________ нм, 08 = __________ 1015 рад/с,
– угловой коэффициент графика q = U/ = __________10–15 Вс,
постоянная Планка ℏ = ___________ 10–34 Джс,
красная граница КР = __________1015 рад/с, КР = ____________ нм,
работа выхода АВЫХ = __________ эВ.
По окончании работы необходимо оформить отчет, написать вывод.