Обработка результатов измерений

1. Постройте графики снятых вольт-амперных характеристик I_ф(U)на одной координатной плоскости в масштабе 1 В:10 см и 1 мкА:10 см._.

2. Продлите линейную часть графиков I_ф(U)до пересечения с осью напряжений. Точка пересечения дает значение задерживающего напряженияU_з.

3. Просчитайте произведение еU_з для каждой длины волны.

4. Для каждой длины волны ₀, ₁, ₂и ₃ рассчитайте соответствующие им частоты₀, ₁, ₂,₃ из соотношения (10).

5. Постройте график зависимости еU_з(), для этого начертите оси, выберите нужный масштаб и нанесите на график точкиеU_з, в соответствии с частотами. Через полученные точки проведите усредняющую прямую так, чтобы точки ложились на минимальном расстоянии по обе стороны от прямой.

6. Экстраполируя экспериментально полученную линейную зависимость еU_з(), до пересечения с осью, оцените численное значение красной границы фотоэффекта_крдля используемого в опытах полупроводникового фотоэмиттера.

7. Экстраполируя далее график до пересечения с осью еU_з(), оцените порог фотоэффектадля этого фотоэмиттера.

8. Определите численное значение порога фотоэффекта по формуле (11). Убедитесь, что фотокатод фотоэлемента действительно изготовлен из полупроводника (диапазон значений величиныдля полупроводников указан в разделе «Краткая теория»).

9. Сравните результаты определения порога фотоэффекта из графика зависимости еU_з() и рассчитанного по формуле (11).

10. Сделайте выводы.

Контрольные вопросы

1. Что такое внешний фотоэффект?

2. Можно ли объяснить все особенности фотоэффекта пользуясь волновой теорией света?

3. Можно ли объяснить все особенности фотоэффекта пользуясь фотонной теорией света? Какое уравнение предложено для квантового описания внешнего фотоэффекта?

4. Почему при фотоэффекте ярко проявляются корпускулярные свойства света?

5. Объясните все особенности вольтамперной характеристики при фотоэффекте.

6. Что такое квантовый выход?

7. В чем преимущество полупроводниковых фотокатодов перед металлическими?

8. Какие изменения в уравнение Эйнштейна надо ввести, если оно применяется к полупроводниковому фотокатоду?

9. Объясните методику определения величин _кр, Wв данной лабораторной работе.

10. При каком условии контактную разность потенциалов между катодом и анодом фотоэлемента можно считать малой? На определение какой величины в данной работе контактная разность потенциалов не оказывает влияние?

Рекомендуемая литература

1. Савельев И. В. Курс общей физики : В 5 Т. Т5. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц: Учеб. пособие. – 5-е изд., испр.– СПб.: Изд-во «Лань», 2011. –384 с.

2. Трофимова Т.И. Курс физики : учеб. пособие: рек. Мин. Обр. РФ – 7,8,10,14,15,16-е изд., М.: Академия. 2003, 2004,2005, 2007, 2008.

8