Виконання роботи.
Установити довжину хвилі, що відповідає синьому світлу (400 нм). Потужність світлового потоку установити рівної 1 мвт. Змінюючи зворотну напругу на фотоелементі, зняти залежність фотоструму від напруги. Повторити виміру фотоструму для довжини хвилі 500 нм. Результати вимірів занести в таблицю 2.
Таблиця 1.
|
Uз, У |
0 |
–0,1 |
–0,2 |
–0,3 |
–0,4 |
–0,5 |
–0,6 |
–0,7 |
–0,8 |
–0,9 |
–1 |
–1,1 |
–1,2 |
|
400нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
За даними таблиці 1 побудувати графіки залежності сили фотоструму від зворотної напруги. Знайти значення затримуючої напруги для довжин хвиль 400 нм і 500 нм і по формулі (4) визначити роботу виходу Авых для матеріалу фотокатода. Частоту падаючого світла розрахувати по формулі
,
де з = 3*108
м/с – швидкість світла у вакуумі.Побудувати графік залежності затримуючої напруги Uз від частоти падаючого світла. За графіком визначити постійну Планка, роботу виходу в еВ і червону границю фотоефекта min. Зіставити отримані результати і зробити висновок.
Письмово відповісти на контрольні питання:
1. Що таке внутрішній та зовнішній фотоефект.
2. Що таке багатофотоний фотоефект.
3. Наведіть приклади застосування фотоефекту.
Лабораторне заняття № 24
Тема: Вивчення треків заряджених частинок.
Мета роботи: Навчитися ідентифікувати заряджену частинку за наслідком порівняння її треку з треком протона в камері Вільсона.
Прилади та обладнання: готові фотографії треків заряджених частинок.
Теоретичні відомості
Під час роботи треба зробити ідентифікацію (виявлення її тотожності з уже відомою частинкою) зарядженої частинки за наслідками порівняння її треку з треком протона в камері Вільсона, вміщеної в магнітне поле (для роботи використовують готові фотографії треків двох заряджених частинок (мал..1)).
Ідентифікують невідому частинку, порівнюючи її питомий заряд q/m з питомим зарядом протона. Це можна зробити, виміривши і порівнявши радіуси треків частинок на початкових ділянках треків. Справді, для зарядженої частинки, яка рухається перпендикулярно до вектора індукції магнітного поля, можна записати:
або
З цієї формули видно, що відношення питомих зарядів частинок дорівнює оберненому відношенню радіусів їх траєкторій.
Радіус кривизни треку частинки визначають так. На фотографію накладають аркуш прозорого паперу і переводять на нього трек (це треба робити обережно, щоб не пошкодити фотографію). Як показано на малюнку 2, креслять дві хорди і в їх серединах ставлять перпендикуляри. На перетині перпендикулярів лежить центр кола; його радіус вимірюють лінійкою.
Мал..1 мал.2
Порядок виконання роботи
Підготувати бланк звіту з таблицею для записування результатів вимірювань і обчислень.
Перенести з фотографії на кальку треки частинок.
Виміряти радіуси кривизни треків частинок, перенесених на папір (на їх початкових ділянках).
Порівняти питомі заряди частинки і протона. Ідентифікувати частинку за наслідками дослідження.