3. Порядок виконання роботи

1. Ознайомитись з установкою для фотоелектричних вимірювань.

2. Поставити оптичний світлофільтр з довжиною хвилі λ перед віконцем фо-тоелемента (довжина хвилі вказана на світлофільтрі).

3. Підключити установку до мережі живлення 220 В і ввімкнути лампу освіт-лювача.

Увага! Вмикати лампу освітлювача слід тільки при встановленому світлофільт-рі. При освітлюванні відкритим (не фільтрованим) випромінюванням фотокатод може на деякий час втратити чутливість, що спотворить результати вимірювань.

17

Кафедра інформаційно-вимірювальних технологій, метрології та фізики

Фізика атома, атомного ядра та фізика твердого тіла

4. Встановити на фотоелементі напругу U 0 і зафіксувати величину почат-кового фотоструму. Поступово збільшуючи зворотну напругу на фотоеле-менті, одержати залежність сили фотоструму від прикладеної зворотної на-пруги I I U – частину вольт-амперної характеристики фотоелемента.

Особливо ретельно слід виміряти затримуючу напругу U _з – мінімальну зворотну напругу, при якій фотострум припиняється.

5. Вимкнути освітлювач. Замінити світлофільтр. Повторити вимірювання згі-дно з п.4 для решти світлофільтрів. Одержані дані занести у таблицю.

4. Обробка результатів вимірювань

1. За одержаними даними вимірювань побудувати графічні залежності сили фотоструму від величини зворотної напруги для всіх значень довжин хвиль.

2. За формулою (32.5) розрахувати 4…5 значень сталої Планка, використову-ючи щоразу результати вимірювань для різних пар світлофільтрів.

3. Оцінити похибки вимірювань сталої Планка. Записати результат. Зробити висновки.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. У чому полягає явище зовнішнього фотоефекту? Поясніть зміст таких тве-рджень:

“фотоефект – квантове явище”; “фотоефект – порогове явище”.

2. Поясніть будову схеми для експериментального дослідження закономірно-стей зовнішнього фотоефекту.

2. Що таке вольт-амперна характеристика фотоелемента? Поясніть її вигляд.

2. Як пояснюється явище зовнішнього фотоефекту в рамках елементарної квантової теорії?

2. Запишіть і поясніть рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту. Який фундаментальний закон природи лежить в основі цього рівняння?

2. Сформулюйте основні закони фотоефекту. Обґрунтуйте основні закономі-рності зовнішнього фотоефекту за допомогою рівняння Ейнштейна.

2. Що таке червона границя фотоефекту? Від чого залежить значення частоти ν₀ (довжини хвилі λ₀), які відповідають червоній границі?

2. Що таке робота виходу фотоелектрона? Від чого вона залежить?

2. У чому полягає метод затримуючої напруги? Як визначити цим методом роботу виходу фотоелектрона? сталу Планка?

2. Який вигляд має ідеалізована вольт-амперна характеристика, яка відповідає умовам, коли всі фотоелектрони матимуть однакову швидкість і однаковий напрям вильоту з поверхні металу?

18

Кафедра інформаційно-вимірювальних технологій, метрології та фізики

Фізика атома, атомного ядра та фізика твердого тіла