1.
Рис. 3.1. Схема экспериментальной установки (а), вольтамперная характеристика фотоэлемента (б)
По вольтметру определить задерживающий потенциал. Измерение задерживающего потенциала для каждого из светофильтров провести три раза. Результаты измерений занести в таблицу 3.1.
2. Рассчитать постоянную Планка по формуле (3.6) для каждой пары экспери-ментальных значений U01 и U02. Результаты расчета занести в таблицу 3.1.
3. Определить работу выхода электрона из фотокатода по формуле (3.5). Использовать для этих целей среднее значение hср., рассчитанное выше:
или
4. Рассчитать максимальную длину волны излучения, падающую на фотокатод, при которой фотоэмиссия электронов прекращается. В расчете использовать полученные выше значения hср. и А
Таблица 3.1
Экспериментальные значения задерживающих потенциалов при установке синего и желтого светофильтров и рассчитанные на их основе значения постоянной Планка
№№ п.п. | U01, B (синий) | U02, B (желтый) | h, Дж·с | h, Дж·c | ·100% | Дж·с |
1. | ||||||
2. | ||||||
3. | ||||||
ср. |
Таблица 3.2
Исходные данные и рассчитанные значения работы выхода электрона и красной границы фотоэффекта
h, Дж·с | ν, Гц | e, Кл | U01, В | A, Дж | A, эВ | c, м/с | 0, м | 0, Å |
5. Составить отчет по лабораторной работе согласно установленной форме.
Данные справочного характера, необходимые при расчетах и анализе полученных результатов:
ν1 = 68,34·1013 Гц – максимальная частота полосы пропускания синего свето- фильтра; ν2 = 60,48·1013 Гц – максимальная частота полосы пропускания желтого светофильтра; диапазоны пропускания светофильтров: у синего (0,685-0,439) мкм, у желтого (0,685-0,496) мкм; е = 1,6·10-19 Кл – заряд элек-трона; h = 6,63·10-34 Дж с – табличное значение постоянной Планка; с = = 3·108 м/с – скорость света в вакууме; 1 эВ = 1,6∙10-19 Дж; работа выхода и красная граница для чистых металлов: 4,1 эВ и 3050 Å для сурьмы, 1,97 эВ и 6600 Å для цезия соответственно.