Метод визначення
Якщо виразити кінетичну енергію електрона через роботу затримуючого поля (3), то рівняння Ейнштейна (2) буде мати вигляд
(4)
де
– робота виходу;
–
величина затримуючої різниці потенціалів;
– заряд
електрона.
При
опромінюванні катода світлом частоти
відповідна дій частоті робота затримуючого
поля буде рівна
рівняння
Ейнштейна запишемо так:
(5)
Для
іншої частоти опромінення v2
робота затримуючого поля
,
а рівняння Ейнштейна
(6)
Віднімаючи почленно із (5) і (6), отримаємо:
. (7)
Звідки
(8)
Визначивши
експериментальні величини затримуючих
потенціалів
і
,
по
частотах
і
падаючого
світла можна розрахувати сталу Планка
.
Порядок виконання роботи
1.
Зібрати
схему (рис. 3), при цьому +ЕРС подати на
катод. Тут:
– батарея
на 2 В;
— потенціометр;
— вольтметр;
– дзеркальний
гальванометр;
–
фотоелемент;
–
джерело
світла;
– світлофільтр.
2. Ввімкнути освітлювач гальванометра і встановити початкове положення світлового «зайчика» на нуль шкали при зачиненому ковпачку фотоелемента.
3. Встановити світлофільтр перед фотоелементом.
4. Ввімкнути лампу Л, яка освітлює фотоелемент.
5. Замкнути ключ К і подати затримуючу напругу на фотоелемент.
6. Переміщуючи контакт на потенціометрі , знову встановити «зайчик» гальванометра на нуль.
7. Зняти за вольтметром величину затримуючої напруги.
8. Записати довжину хвилі (частоту), яка відповідає одному світлофільтру.
9. Провести аналогічні вимірювання з іншим світлофільтром.
10. Розрахувати за формулою (7) сталу Планка .
11. Повторити дослід по три рази для кожної пари світлофільтрів.
12. Занести отримані дані до таблиці.
Таблиця
№ досліду |
Затримуюча напруга
|
Частота світла, що пропускається через світлофільтр v, Гц |
h,
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
,
В
Контрольні питання та завдання
1. Яке явище називається фотоефектом?
2. Як впливає зміна частота опромінювання на фотоефект?
3. Як впливає зміна інтенсивності опромінювання на фотоефект?
4. Що таке червона межа фотоефекту?
5. У чому полягає метод визначення постійної Планка?
6.
Чому при різниці потенціалів
фотострум
досягає свого максимального значення?
7. Що таке фотон ? Чому дорівнює його енергія, маса, імпульс?
8. Записати формулу Ейнштейна для фотоефекту.
9. Для яких речовин спостерігається фотоефект?
10. Перерахувати види фотоефекту.
Лабораторна робота 64 Визначення енергетичних станів атомів
Прилади
та обладнання: тиратрон
ТГ
1–0/0,3;
амперметр
;
вольтметр
;
мікроамперметр
;
три реостати
;
;
джерела постійного струму на
;
два ключі; провідники.