
- •Ю. Д. Воробьёв квантовая оптика
- •5. Лабораторная работа № 3.9 45
- •6. Лабораторная работа № 3.15 48
- •7. Лабораторная работа № 3.36 58
- •Квантовая оптика.
- •1. Тепловое излучение и его характеристики.
- •2. Абсолютно чёрное тело.
- •3. Закон Кирхгофа.
- •4. Закон Стефана-Больцмана.
- •5. Закон смещения Вина
- •6. Формулы Рэлея-Джинса и Вина
- •Стоячая электромагнитная волна.
- •7. Квантовая гипотеза Планка
- •8. Фотоэффект
- •8.1. Схема для исследования внешнего фотоэффекта
- •8.2. Законы внешнего фотоэффекта
- •8.3. Физический механизм внешнего фотоэлектрического эффекта.
- •Экспериментальная часть
- •1. Лабораторная работа № 3.7
- •Методика эксперимента
- •Задание №1 Определение температуры исследуемого тела
- •Задание №2. Определение постоянной Стефана – Больцмана.
- •Задание №3 Определение постоянной Планка
- •Контрольные вопросы:
- •Теория метода измерений
- •Измерение температуры источника излучения
- •2. Измерение интегрального коэффициента излучения тела
- •Методика эксперимента.
- •Задание к работе
- •Контрольные вопросы
- •4.Закон Кирхгофа.
- •3. Лабораторная работа № 3.8км моделирование фотоэффекта
- •Задание №2 Определение постоянной Планка
- •Контрольные вопросы
- •5. Лабораторная работа № 3.9 проверка закона столетова
- •Экспериментальная часть.
- •Задание №2.
- •Контрольные вопросы
- •6. Лабораторная работа № 3.15 определние постоянной планка
- •Методика измерений
- •Влияние контактной разности потенциалов
- •4. Экспериментальная часть.
- •5. Порядок выполнения работы
- •Задание №1.
- •5.1. Регистрация вольтамперных характеристик фотоэлемента в режиме ускоряющего потенциала.
- •Задание №2. Определение работы выхода катода и красной границы фотоэффекта методом запирающего потенциала. Оценка постоянной Планка.
- •Задание №3. Прямое определение красной границы фотоэффекта.
- •Контрольные вопросы
- •7. Лабораторная работа № 3.36 внешний фотоэффект
- •Методика эксперимента
- •Задание к работе
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Приложение 1 Пирометр оптический эоп-66
- •1. Назначение
- •4.1. Устройство и принцип работы пирометра
- •4.5. Оптическая схема и конструкция пирометра
- •5. Подготовка пирометра к работе
- •Приложение №2 Модульный учебный комплекс мук-ок «квантовая оптика»
- •Приложение 3 Краткое описание модульного лабораторного учебного комплекса
- •1. Назначение
- •2. Технические данные
- •2.1. Длина волны лазерного излучателя 0,65 мкм.
- •3. Устройство и принцип работы блоков комплекса
- •4. Подготовка комплекса к работе
- •Порядок выключения комплекса
- •690059, Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а
3. Лабораторная работа № 3.8км моделирование фотоэффекта
Цель работы: изучение внешнего фотоэффекта, определение постоянной Планка.
Приборы и принадлежности: компьютер с установленной программой.
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Перед началом работы ознакомьтесь с теорией фотоэффекта, настоящим описанием и программой modfot, моделирующей явление фотоэффекта на различных материалах.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Задание №1.
Измерение постоянной Планка.
1. Включите компьютер используя личные логин и пароль.
2. Запустите с рабочего стола компьютера интернетовский файл modfot.
3. В открывшемся окне изменяя интенсивность падающего света, ускоряющее или задерживающее напряжение проверьте справедливость законов фотоэффекта: закона Столетова, зависимость кинетической энергии электронов от частоты света, существование красной границы.
4. Для трёх разных металлов катода (материал катода задаётся преподавателем) снимите зависимость запирающего напряжения от длины волны падающего света. Число значений длин волн должно быть не менее пяти. Данные занесите в таблицу.
Таблица 1.
Металл 1 |
Металл 2 |
Металл 3 |
|||||||||
Цвет |
, нм |
Гц |
В |
Цвет |
, нм |
Гц |
В |
Цвет |
, нм |
Гц |
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.
По данным таблицы постройте зависимости
для выбранных материалов катода и
убедитесь в том, что зависимости линейные
и прямые параллельны друг другу.
6.
Экстраполируя прямые
на ось
и ось
определите граничную частоту
и работу выхода
.
7. Сравните полученные значения с табличными.
Задание №2 Определение постоянной Планка
1. Из формулы (11) следует, что постоянная Планка:
,
где граничная частота. Используя полученные в задании 1 графики, рассчитайте , для нескольких значений (не менее трёх), найдите среднее и рассчитайте погрешность по формуле Стьюдента.
2. Сравните полученное значение табличным. Результат запишите в формате: