 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Методика и Порядок измерений
Внимательно рассмотрите рисунок 5 и зарисуйте необходимое в свой конспект лабораторной работы.
Зацепите мышью движок реостата регулятора интенсивности (мощности) облучения фотокатода и установите его на максимум.
Аналогичным образом установите нулевое напряжение между анодом и фотокатодом и минимальную длину волны ЭМИ. Наблюдайте движение электронов в фотоэлементе, изменяя напряжение до запирания фототока.
Получите у преподавателя допуск для выполнения измерений.
Измерения
5.4.1 Зацепив мышью, перемещайте метку на спектре, постепенно увеличивая длину волны облучения фотокатода. Добейтесь полного отсутствия фототока. Зафиксируйте самую большую длину волны (она будет равна lкр), при которой фототок еще присутствует. Запишите в тетрадь значение длины волны красной границы фотоэффекта (lкр).
5.4.2 Для более точного определения связи запирающего напряжения с длиной волны падающего излучения
· Сначала установите значение запирающего напряжения в соответствии с таблицей 2.
· Перемещая мышью вертикальную метку на спектре, установите такое максимальное значение длины волны, при котором прекращается фототок (при визуальном наблюдении электронов вы видите, что практически все электроны долетают до анода и после этого движутся обратно к катоду).
· Значения l и UЗАП занесите в таблицу 1.
Таблица 1. Результаты измерений для Uзап = ___
| i = | ||||
| UЗАПi, В | ||||
| li, нм | ||||
| 1/li,106м-1 |
Таблица 2. Значения запирающего напряжения
(не перерисовывать)
| Бригады | UЗАП1 | UЗАП2 | UЗАП3 | UЗАП4 |
| 1,5 | -0.1 | -0.3 | -0.6 | -0.8 |
| 2,6 | -0.2 | -0.4 | -0.6 | -0.9 |
| 3,7 | -0.3 | -0.5 | -0.7 | -1.0 |
| 4,8 | -0.4 | -0.7 | -0.8 | -1.1 |
5.5 Обработка результатов и оформление отчета:
Вычислите и запишите в таблицу обратные длины волн.
Постройте график зависимости напряжения запирания (UЗАП) от обратной длины волны (1/l).
Определите постоянную Планка, используя график и формулу
.
Используя длину волны красной границы фотоэффекта, вычислите значение работы выхода материала фотокатода.
Запишите ответы и проанализируйте ответы и график.
Таблица 3. Значения работы выхода для некоторых материалов
| Материал | калий | литий | платина | рубидий | серебро | цезий | цинк |
| АВЫХ, эВ | 2.2 | 2.3 | 6.3 | 2.1 | 4.7 | 2.0 | 4.0 |
6 Контрольные вопросы
1. Что такое фотоны?
2. Назовите все модели электромагнитного излучения.
3. Напишите формулу энергии фотона.
4. Напишите формулу, связывающую энергию фотона и его массу.
5. Напишите выражение энергии фотона через его импульс.
6. Дайте формулировку явления внешнего фотоэффекта.
7. Опишите по шагам, что происходит с фотоном, падающим на границу металла.
8. Опишите по шагам, что происходит со свободным электроном металла, после его взаимодействия с фотоном.
9. Опишите, что происходит с электроном, входящим в состав атома металла, после его взаимодействия с фотоном.
10. Что такое работа выхода? Чья это характеристика?
11. Напишите формулу Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.
12. Дайте определение красной границы фотоэффекта.
13. Как устроен фотоэлемент?
14. Почему катод фотоэлемента называют фотокатодом?
15. Что такое запирающее напряжение для данного фотокатода.
16. Как движется фотоэлектрон в фотоэлементе при потенциале анода ниже потенциала фотокатода?
17. Как движется фотоэлектрон в фотоэлементе при потенциале анода выше потенциала фотокатода?
18. Как связана кинетическая энергия электрона у катода с его потенциальной энергией у анода и почему?
Содержание отчёта
7.1 Наименование работы.
7.2 Цель работы.
7.3 Описание используемого оборудования.
7.3 Принципиальная схемаустановки (Рисунок 2)
7.4 Определённое значение длины волны красной границы фотоэффекта.
Таблица 1.
7.6 График зависимости напряжения запирания (UЗАП) от обратной длины волны (1/l).
7.7 Вычисление постоянной Планка.
7.8 Значение работы выхода материала фотокатода.
7.9 Выводы.
Список использованной литературы.
1. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: учебное пособие для втузов. – 4-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2002. – 718 с.
2. Тихомиров Ю.В. Лабораторные работы по курсу физики с компьютерными моделями (Молекулярная физика и термодинамика). Учебное пособие для студентов высших технических учебных заведений дневной, вечерней и заочной (дистанционной) форм обучения. -М.:2003.-22 с.
3. Трофимова Т. И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – 13-е изд., стереотип. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 560 с.: ил.
4. Исследование закономерностей фотоэффекта. Метод. указания к лаб. работам/ Сост. В.Ю. Никифоров – Егорьевск: ЕТИ (филиал) ГОУ ВПО МГТУ «Станкин», 2003- 12 с.
Поиск по сайту: