Контрольні питання:

1. Чим відрізняється природне світло від поляризованого?

2. Сформулюйте і дайте математичний запис закону Малюса.

3. Яке світло називають частковополяризованим? Що таке ступінь поляризації?

4. Чим відрізняється плоскополяризована хвиля від еліптичнополяризованой?

Лабораторне заняття № 22 Тема: Експериментальна перевірка рівняння Ейнштейна для фотоефекта.

Мета роботи: Вивчити закони зовнішнього фотоефекта, досліджувати вольт-амперні характеристики вакуумного фотоелемента, визначити роботу виходу і червону границю матеріалу фотокатода.

Теоретичні відомості

Зовнішній фотоефект – це випущення електронів (фотоелектронів) з поверхні тіла під дією світла. Фотоелектрони при русі в зовнішнім електричному полі створюють фотострум. Залежність цього фотоструму від напруги на фотоелементі нелінійна. Фотострум збільшується при збільшенні напруги лише до визначеного граничного значення I_н (фотоструму насичення). За законом Столетова, при незмінному спектральному складі світла, що падає на фотокатод, фотострум насичення пропорційний енергетичної освітленості Е_э катода.

При подачі на анод фотоелемента негативної напруги фотострум поступово убуває, звертаючи в нуль при деякій напрузі, називаній замикаючої. Існування фотоструму при негативних напругах на аноді означає, що фотоелектрони вилітають з катода з деякою швидкістю (кінетичною енергією). Максимальна початкова швидкість фотоелектронів v_max зв'язана з затримуючою різницею потенціалів U₃ співвідношенням: (1) дее и m – заряд і маса електрона.

Виконання роботи.

Завдання 1. Дослідження прямої галузі вольт-амперної характеристики фотоелемента.

1. Установити довжину хвилі, що відповідає синьому світлу (400 нм). Потужність світлового потоку установити рівної 1 мвт. Змінюючи напругу на фотоелементі, зняти залежність фотоструму від напруги. Повторити виміру фотоструму при інших значеннях освітленості катода (0,6 мвт і 0,3 мвт). Результати вимірів занести в таблицю 1.

Таблиця 1.

Uз, У	0	0,3	0,6	0,9	1,2	1,5	1,8	2,1	2,4	2,7	3
р=1мВт
р=0,6мВт
р=0,3мВт

2. Побудувати графік залежності фотоструму від прямої напруги на фотоелементі для різних значень потужності світлового випромінювання. З графіків установити залежність сили струму насичення від освітленості фотокатода. Зробити висновок.

Контрольні запитання:

1. Що таке фотоефект. Сформулювати закони Столетова для фотоефекта.

2. Записати і розшифрувати рівняння Ейнштейна для фотоефекта.

3. Що називають червоною границею фотоефекта.

Лабораторне заняття № 23 Тема: Визначення постійної Планка.

Мета роботи: визначити постійну Планка.

Теоретичні відомості.

Рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекта, що відображає закон збереження енергії, має вигляд: (1)

Залежність затримуючої різниці потенціалів U_з від частоти  падаючого світла має вигляд: (2)

Графік цієї залежності є прямій, перетинання якої з віссю ординат визначає відношення роботи виходу до елементарного заряду, відкіля робота виходу дорівнює: (3)

Крапка перетинання прямій з віссю абсцис визначає червону границю фотоефекту _min, а тангенс кута нахилу прямій до осі частот визначається тільки постійної Планка і зарядом електрона.

Остання формула дозволяє експериментально визначити постійну Планка: (4)