Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Послідовність виконання роботи

Лабораторна робота №13

ВИВЧЕННЯ ЯВИЩА ФОТОЕФЕКТУ. ОБЧИСЛЕННЯ РОБОТИ ВИХОДУ ЕЛЕКТРОНА

Мета: вивчити явище фотоефекту шляхом визначення роботи виходу електрона з катода вакуумного фотоелемента, використовуючи затримуюче електричне поле.

Обладнання: вольтметр на 1,5 В; гальванометр; фотоелемент (з комплекту); світлофільтр; джерело електроживлення; з'єднувальні провідники.

Теоретичні відомості

Роботу виходу електрона з катода фотоелемента можна визначити з рівняння Ейнштейна:

;

де h — стала Планка; v — частота світла; А — робота виходу; — максимальна кінетична енергія фотоелектронів.

Для визначення роботи виходу електрона можна освітлити фотоелемент світлом з відомою частотою і виміряти максимальну кінетичну енергію звільнених електронів:

;

Кінетичну енергію фотоелектронів визначимо, приклавши затримуючу напругу U між катодом і анодом, для чого катод треба з'єднати з позитивним полюсом джерела напруги, а анод — з негативним.

Збільшуючи напругу, можна досягти такого її значення, при якому робота сил електричного поля, гальмуючого рух електронів, буде дорівнювати максимальній кінетичній енергії фотоелектронів;

;

За цієї умови сила струму в фотоелементі дорівнюватиме нулю. Тоді

;

де е — заряд електрона; U — мінімальне значення запираючої напруги.

Оскільки джерело світла — сонце — має суцільний спектр випромінювання, для вилучення з нього випромінювання:і певною відомою частотою використовують синій світлофільтр.

Такий фільтр пропускає світло з довжиною хвилі до нм. Цій довжині відповідає частота .

Послідовність виконання роботи

1. Підготуй лабораторну установку: приєднай виводи фотоелемента через гальванометр до виходу регульованої напруги 12 В джерела живлення. Позитивний полюс джерела повинен бути з'єднаний з катодом фотоелемента (рис. 1).

2. Поставивши синій світлофільтр, освіти фотоелемент. Збільшуючи напругу, що подається на фотоелемент виміряй напругу U1, при якій сила фотоструму дорівнює нулю.

3. Обчисли роботу виходу електрона з катода. Результати занеси до таблиці.

, нм		U1, В	A, Дж	А, еВ

Для обчислень

………………………………………………………………………………………………………………

Контрольні питання:

1. Чи можна за допомогою установки, використаної в роботі, визначити сталу Планка? Як можна це зробити?

2. Чому в лабораторній установці катод фотоелемента з'єднується з позитивним полюсом джерела напруги?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Висновок: