Послідовність виконання роботи

ЗАВДАННЯ 1. Дослідження вольт–амперної характеристики фотоелемента

На панелі керування роботою установки ручки потенціометрів “Грубо” і “Точно” встановити в крайнє ліве положення.

Розмістити перед фотоелементом світлофільтр (один з набору) та джерело світла на відстані R від фотоелемента, яка вказану на робочому місці.

Увімкнути установку в мережу 220 В.

Центральний перемикач на панелі керування установкою переключити в положення “ПС” (прямий струм). Змінюючи потенціометрами “Грубо” і “Точно” величину прикладеної до фотоелемента напруги (U>0), реєструвати значення фотоструму . Результати вимірювань записати в таблицю 1.

Повернути потенціометри “Грубо” та “Точно” в крайнє ліве положення, а центральний перемикач переключити в положення “ЗС” (зворотний струм). За допомогою відповідних потенціометрів “Грубо” та “Точно” зняти залежність фотоструму від прикладеної напруги U (U<0). Результати вимірювань записати в таблицю 1.

Таблиця 1

Полярність включення № з/п U, В І_ф ,мA

“ПС”

...

“ЗС”

...

За результатами вимірювань (п.п. 4–5) побудувати графік залежності =f(U).

Повторити п.п. 4–6 для інших світлофільтрів.

Провести аналіз отриманих результатів і зробити висновки.

ЗАВДАННЯ 2. Визначити роботи виходу електрона з фотокатода, сталу Планка та

“червону” межу фотоефекту

Із графіків залежності визначити значення затримуючої напруги для різних частот випромінювання. Одержані результати записати в таблицю 2.

Побудувати графік залежності .

Визначити роботу виходу А електронів з металу, беручи до уваги те, що відрізок, який відтинається графіком залежності на осі , дає значення .

Визначити сталу Планка h за формулою (3.19) (див. §3.3):

.

Таблиця 2

№ п/п , Гц , В А, еВ h, Дж·с _min, Гц

...

Визначити “червону” межу ( ) фотоефекту, як відрізок, що відтинається графіком залежності на осі .

ЗАВДАННЯ З. Дослідити залежності фотоструму від інтенсивності падаючого випромінювання

Розмістити перед фотоелементом світлофільтр (один з набору).

Центральний перемикач переключити в положення “ПС” (прямий струм). Обертаючи потенціометри “Грубо” та “Точно” домогтися того, щоб на максимально можливій відстані між фотоелементом і джерелом світла фотострум в колі був близький до нуля.

Зменшуючи відстань від джерела світла до фотоелемента, визначати величину фотоструму .

Отримані дані записати в таблицю 3.

Таблиця 3

№ п/п , Гц R₁ , см R_n , см R_n^-2 ,см^-2 І_ф , мА

...

Побудувати графік залежності фотоструму від освітленості: І_ф = f(R_n).

Повторити п.п. 2–5 для інших частот випромінювання (для інших світлофільтрів).

Проаналізувати одержані результати та зробити висновки.

Контрольні запитання

Записати формулу Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту та, використовуючи її, пояснити закони зовнішнього фотоефекту.

Що таке робота виходу електрона з металу і від чого вона залежить?

Як можна експериментально визначити роботу виходу електрона з металу?

Які існують труднощі пояснення першого і другого законів зовнішнього фотоефекту в хвильовій теорії світла?

Чому і коли у вакуумному фотоелементі спостерігається фотострум насичення? Чи буде спостерігатися струм насичення в газонаповнених фотоелементах?

Чому катоди фотоелементів із зовнішнім фотоефектом роблять з лужних металів?

Вивести робочу формулу для знаходження сталої Планка в даній лабораторній роботі.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.