Правила техніки безпеки

В роботі необхідно виконувати правила електробезпеки (див. §3 введення).

Завдання до лабораторної роботи

Завдання 1. Вивчити закономірності фотоелектричного ефекту.

Завдання 2. Визначити сталу Планка h, провести розрахунки похибок її вимірювання.

Хід роботи

1. За даними таблиці 1 на міліметровому папері побудувати графік градуювання шкільного спектроскопа.(детально див. лаб. роботу №1).

Таблиця 1

Довжина хвилі
Експ., поділ.	Табл., Å
6,22	6907
5,98	5791
5,95	5770
5,61	5461
4,88	4916
3,93	4358
3,06	4078

2. За допомогою спектроскопа визначити довжини хвиль та світла, яке дають червоний та оранжевий світлофільтри. Для цього від освітлювача (з червоним світлофільтром), на який подається від ВС-12 напруга 8 В, направити світло на щілину коліматора спектрометра. При цьому довжина хвилі визначається як середнє всіх ліній спектра, який спостерігається. Це означає, що за допомогою спектрометра і градуювального графіка визначаються крайні лінії спектра та . Тоді .

Аналогічно визначається оранжевого світла.

3. Під’єднати освітлювач з червоним світлофільтром до фотопомножувача і зібрати схему за рис. 6. Змінюючи напругу за допомогою потенціометра R ступенями по 0,1 В від 0 до 1,0 В, виміряти силу струму при кожному значенні напруги та заповнити таблицю 2.

Таблиця 2

U, B	0	0,05	0,15
I, A

За її даними побудувати графік залежності фотоструму від напруги (рис. 7), який є прямою. На перетині цієї прямої з віссю напруг і буде лежати шуканий затримуючий потенціал для . (Цей графік також виконати на міліметровому папері.)

4 . Замінивши червоний світло­фільтр на оранжевий, в порядку, вказаному в пункті 3, визначити для . Причому графік для даного випадку накреслити в тих же осях координат (на тому ж рисунку), що й для .

5. Підрахувати , , та сталу Планка за формулою (6).

6. Виходячи з формули (6), визначити відносну похибку обчислень , враховуючи, що абсолютні похибки вимірювань та дорівнюють половині найменшої поділки вимірювальних приладів.

Порівняти отримані значення h з табличними.

Перелік рисунків, таблиць, схем звіту з даної лабораторної роботи

1. Схема будови фотоелемента та його вольт-амперна характеристика (рис.2 і 3).

2. Таблиці 1-3 для визначення затримуючого потенціалу.

3. Градуювальний графік спектрометра.

4. Схема електричного кола (рис. 6).

5. Графіки для визначення та .

Контрольні запитання

1. Що таке фотоефект?

2. Описати вольт-амперну характеристику фотоелемента.

3. Що таке струм насичення?

4. Що таке затримуючий потенціал?

5. Записати рівняння фотоефекту. Що таке робота виходу?

6. Викласти суть методу визначення сталої Планка за фотоефектом.

7. Пояснити, що таке червона межа фотоефекту.

8. Записати та пояснити рівняння фотоефекту.

9. Як на досліді визначається величина затримуючого потенціалу?