Порядок выполнения работы. Для двух значений длин волн (указываются преподавателем) провести измерения и построить графики вольтамперных характеристик для заданного фотоэлемента

Задание 1.

Для двух значений длин волн (указываются преподавателем) провести измерения и построить графики вольтамперных характеристик для заданного фотоэлемента. Каждый график должен состоять из 30-40 точек. Для фотоэлемента Ф-8 шаг по напряжению па прямом ходе - около 1 В, на обратном ходе –0.05 В. Для фотоэлемента Ф-25 шаг на прямом ходе - 0.1-0.2 В, на обратном – 0.05 В.

Вращая кольцо на выходном окне источника света, убедиться в том, что изменение величины светового потока влияет только на величину тока насыщения и оставляет неизменным напряжение задержки.

Пользуясь формулой (2) определить работу выхода электронов для данного фотоэлемента для каждой длины волны. Найти среднее значение работы выхода. Результат представить в джоулях и электрон-вольтах.

Задание 2.

Для средней интенсивности светового потока найти величину задерживающего напряжения для всех имеющихся длин волн (положения 1 - 4 на блоке светофильтров). Для каждой частоты света измерения проводить не менее 3 раз. Данные занести в таблицу.

Построить график зависимости задерживающего напряжения U_з от частоты падающего света v (). По тангенсу угла наклона прямой рассчитать значение постоянной Планка (формула 4).

(4)

Сделать вывод по результатам проведения эксперимента.

Контрольные вопросы.

1.Какое явление называется внешним фотоэффектом?

2.Сформулируйте закон внешнего фотоэффекта.

3.Что такое работа выхода? Что она характеризует и в каких единицах измеряется?

4.Что называется красной границей фотоэффекта? В каких единицах она измеряется? Чья это характеристика?

5.Какая величина называется задерживающим напряжением? Как влияет величина задерживающего напряжения на характеристику движения свободных электронов между катодом и анодом?

6.Запишите и поясните формулу Эйнштейна для внешнего фотоэффекта (для электронов, вылетающих с поверхности катода и из глубины катода).

7.Объясните с позиции квантовой механики, что происходит с фотоном, падающим на поверхность металла.

8.Объясните с позиции квантовой механики, что происходит с электроном, входящим в состав атома, после его взаимодействия с фотоном.

9.На какую характеристику внешнего фотоэффекта и как влияет изменение интенсивности падающего излучения; изменение частоты падающего излучения?

10. Нарисуйте схему установки и объясните назначение всех элементов схемы.

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики. т.3. М., Наука, 1982. –304 с.

2. Матвеев А.Н. Атомная физика.: М., Высшая школа, 1989. –440 с.

3. Трофимова Т.И. Курс общей физики. М., Высшая школа, 1995. –340 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: