Изучение вольтамперных характеристик фотоэлемента

ОТЧЕТ №3

 

по лабораторной работе № 3 по физике

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ВНЕШНЕГО

ФОТОЭФФЕКТА

ФИО студента__ Леончик Константин Олегович______________

Группа___________10-ТЭА-1______________________________

Работа выполнена__________________ ______________

 

Цель работы: ознакомиться с явлением и законами внешнего фотоэффекта; экспериментально определить «красную границу» фотоэффекта, работу выхода фотоэлектронов, интегральную чувствительность фотоэлемента, рассчитать постоянную Планка.

Краткая теория

 

1. Что называется внешним фотоэффектом?

Внешним фотоэффектом называется испускание электронов металлом под действием света(начинается при работе выхода 2 – 5 эВ).

2. Сформулировать законы фотоэффекта.

1. Максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его чатотой.

2. Для каждого металла существует «красная граница» фотоэффекта, т.е. минимальная частота света(максимальная длина волны ), зависящая от химической природы вещества и состояния его поверхности, при котором свет любой интенсивности фотоэффекта не вызывает.

3. При фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов, вырываемых из катода в единицу времени, пропорционально интенсивности света(сила фототока насыщения пропорциональна энергетической освещенности катода).

, где и b – интегральная чувствительность фотокатода

4. Фотоэффект безынерционен.

3. Что называется задерживающим потенциалом?

Задерживающим потенциалом называется потенциал, при которой ток становится равным нулю и можно определить максимальное значение скорости и кинетической энергии фотоэлектронов.

4. Уравнение Эйнштейна.

5. Объяснить вольтамперную характеристику.

Зависимость фототока от величины и знака внешнего напряжения, по которому можно определить ток насыщения.

 

6. Фотон, его масса и импульс.

Фотоны – отдельные неделимые порции – кванты, которые представляют собой частицы с нулевой массой покоя, которые движутся в вакууме со скоростью

 

 

Экспериментальная часть

 

Задание 1

Определение зависимости задерживающего напряжения от частоты света

 

Цвет	Частота, Гц		h
Красный	4,7	0,47
Оранжевый	5,1	0,5
Желтый	5,3	0,53
Зеленый	5,35	0,56
Голубой	6	0,65
Синий	6,2	0,68
Фиолетовый	6,75	-

 

График зависимости задерживающего напряжения от частоты света v

 

Определить "красную границу" фотоэффекта

 

=1.3 υ =1 Гц

 

Найти величину отклонения расчетного значения h от табличного, оценить точность опыта

 

 

Работа выхода электрона

 

Задание 2

Изучение вольтамперных характеристик фотоэлемента

 

				Ф
				Ф
				0,39	114,323
				Ф
				0,25	127,388
				Ф
				0,11	113,8
				Ф
				0,0625	192,8
				Ф
				0,04	125,6

 

Вольтамперные характеристики Iф = f(U_а) для различных расстояний в одних координатных осях

 

График Iн = f(Ф).

Вывод:

 

Мы ознакомились с явлением и законами внешнего фотоэффекта; экспериментально определили «красную границу» фотоэффекта, работу выхода фотоэлектронов, интегральную чувствительность фотоэлемента, рассчитали постоянную Планка.