- •Міністерство освіти і науки України
- •(Назва лабораторної роботи)
- •Мета роботи: ознайомитися з явищем зовнішнього фотоефекта, зняти вольт-амперну характеристику фотоелемента, визначити сталу Планка.
- •3. Вакуумний фотоелемент. 4. Освітлювач. 5. Вольтметр. 6. Амперметр. 7. Блок живлення освітлювача. 8. Набір світлофільтрів.
- •Порядок виконання роботи
- •Література:
Порядок виконання роботи
Частина 1.
Зберіть схему установки (мал. 6.3)
Установіть фотоелемент (3) на відстані l =0,08 см від освітлювача (4).(впритул до освітлювача).
Включіть в мережу блок живлення ВУП-2 (2). Ручка регулювання напруги (9) повинна бути в крайнім лівому положенні.
Включіть в мережу блок живлення освітлювача (7).
Зніміть вольтамперну характеристику фотоелемента для даної відстані l. Для цього змінюйте напругу в колі фотоелемента щораз на 10 В ручкою регулювання напруги (9) і визначайте відповідно покази амперметра (6). Напругу змінюйте від 0В до 100В, покази фіксуйте вольтметром (5). Дані приладів U, I запишіть у таблицю 1. Чітко визначайте ціну поділки і діапазон значень приладів.
Відключіть блок живлення освітлювача (2) і перемістить освітлювач на10-15 см далі від фотоелемента і повторіть п.5-6.
Установіть освітлювач на відстані l =0,08 см від фотоелемента. (впритул до освітлювача). Вставте в «вікно» фотоелемента (10) синій світлофільтр. Зніміть покази згідно п.5-6.
Повторіть виміри з зеленим світлофільтром.
Використовуючи отримані дані на міліметрівці побудуйте графік залежності сили струму від напруги. I(U)- вольтамперні характеристики (ВАХ). 10. На підставі отриманих графіків сформулюйте висновки про закономірності явища зовнішнього фотоефекта.
Таблиця 1.
№ |
l1=0,08, м |
l2=0,15, м |
Синій світлофільтр λс= 0,430 мкм |
Зелений світлофільтр λз= 0,530 мкм |
||||||
1. |
U, В |
I, мА |
U, В |
I, мА |
U, В |
I, мА |
U, В |
I, мА |
||
1 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
||
4 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
||
5 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
||
6 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
||
7 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
||
8 |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
||
9 |
70 |
|
|
|
|
|
|
|
||
10 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
||
11 |
90 |
|
|
|
|
|
|
|
||
12 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Частина 2. Визначення сталої Планка
Зберіть схему установки, змінивши полярність відповідно до інструкції.
Установіть фотоелемент (3) на відстані 10 см від освітлювача (4). Включіть в мережу блок живлення освітлювача (7).
Включите в мережу блок живлення БП-2 (2). Ручка регулювання напруги (9) повинна бути в крайнім лівому положенні. При цьому стрілка гальванометра (6) відхилиться від нульового положення, тобто в колі є фотострум.
У вікно фотоелемента (10) установіть світлофільтр.
Ручкою регулювання напруги установіть на гальванометрі нульовий струм. Визначте затримуючу напругу U3, за допомогою вольтметра (5), результат занесіть у табл. 2.
Одержите U3 для різних світлофільтрів.
Побудуйте на міліметрівці графік залежності U3 від
.
Розрахуйте за графіком сталу Планка h.
Оціните погрішність виміру h=6,626176∙10-34 Дж∙с
Таблиця 2.
№ |
Колір світлофільтра |
Довжина хвилі λ, мкм |
Частота світла ν, Гц
|
Затримуюча напруга U3, В |
1 |
Фіолетовий |
0,401 |
|
|
2 |
Синій |
0,430 |
|
|
3 |
Блакитний |
0,480 |
|
|
4 |
Зелений |
0,530 |
|
|
5 |
Жовтий |
0,580 |
|
|
6 |
Жовтогарячий |
0,620 |
|
|
7 |
Червоний |
0,670 |
|
|
