рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Физика
/
Вид работы: Методические Указания
/
Внешний фотоэффект. Законы внешнего фотоэффекта

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Внешний фотоэффект. Законы внешнего фотоэффекта

Внешний фотоэффект. Законы внешнего фотоэффекта - Методические Указания, раздел Физика, ВИРТУАЛЬНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ Внешним Фотоэффектом Называется Испускание Электронов Веществом Под Действием...

Внешним фотоэффектом называется испускание электронов веществом под действием света. Это явление было открыто Г. Герцем в 1887 году и объяснено А. Эйнштейном на основе квантовых представлений о природе света. На рисунке 1 представлена схема установки для исследования фотоэффекта.

Свет проходит через кварцевое стекло в стеклянный баллон и освещает электрод К, изготовленный из исследуемого материала. Эти электроды с помощью потенциометрической схемы подключены к источникам постоянного напряжения, позволяющие изменять не только величину приложенного к электродам напряжения, но и полярность.

При освещении электрода К из него испускаются электроны. Если на электрод А подать положительный, а на электрод К отрицательный потенциал, то испущенные электродом К электроны под действием электрического поля будут двигаться к аноду, образуя в электрической цепи фототок. Возникающий в цепи электрический ток измеряется амперметром (чувствительным гальванометром).

Рисунок 1 - Схема установки для исследования фотоэффекта

На рисунке 2 изображена зависимость фототока от приложенного напряжения (вольт-амперная характеристика) при различной мощности монохроматического светового потока (ряд 1 – 0,5 мВт, ряд 2 – 1,0 мВт).

Рисунок 2 – Вольтамперная характеристика

Зависимость фототока от приложенного напряжения носит нелинейный характер. С ростом приложенного напряжения сила фототока увеличивается. При некотором напряжении все испускаемые в единицу времени электроны попадают на анод и сила фототока не изменяется. Этот фототок получил название фототока насыщения. При нулевом напряжении фототок не исчезает. Для того, чтобы фототок стал равным нулю, необходимо на электрод А подключить отрицательный (задерживающий) потенциал. С увеличением мощности светового потока наблюдается рост фототока насыщения при неизменном значении задерживающего потенциала (задерживающего напряжения).

Количественные закономерности фотоэффекта были установлены русским физиком А.Г.Столетовым (1839-1896):

1. Сила фототока насыщения пропорциональна световому потоку, падающему на поверхность тела.

2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от мощности светового излучения.

3. Если частота света меньше некоторой определенной для исследуемого вещества минимальной частоты, то фотоэффект не наблюдается. Для каждого вещества существует «красная граница», т.е. минимальная частота, ниже которой фотоэффект не происходит. При этом, величина задерживающего напряжения не зависит от интенсивности светового потока, а зависит от частоты света.

Объяснение основных законов фотоэффекта было дано А.Эйнштейном в 1905 году. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта получено на основе закона сохранения энергии для электрон-фотонного взаимодействия. Энергия падающего фотона hν расходуется на работу выхода электрона A из металла (материала электрода К) и на сообщение электрону максимальной кинетической энергии :

. (1)

Учитывая, что , а , соотношение (1) будет иметь вид:

. (2)

Формулы (1) или (2) могут быть использованы для расчета постоянной Планка.

Для двух длин волн формулы Эйнштейна для внешнего фотоэффекта имеют вид , , где λ₁ и λ₂ - длины волн и соответствующие им запирающие напряжения U_З₁ и U_З₂. Исключив из этих уравнений работу выхода, получим следующую формулу для расчета постоянной Планка:

. (3)

При этом работа выхода электрона из электрода К может быть рассчитана по формуле:

. (4)

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ВИРТУАЛЬНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ

Севастопольский национальный технический университет... ВИРТУАЛЬНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ Методические указания к...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Внешний фотоэффект. Законы внешнего фотоэффекта

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ПРАКТИКУМ
Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики для студентов технических специальностей очной и заочной форм обучения высших учебных заведений

ДВИЖЕНИЕ РАКЕТЫ С ПЕРЕМЕННОЙ МАССОЙ
Рассмотрим движение ракеты, рисунок 1. Пусть к некоторому моменту времени t масса ракеты с

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. Обработка результатов измерений
1. Установите программу «Открытая физика 1.1» на компьютер. 2. Запустите установленную программу, в разделе – «Содержание», откройте вкладку «Механика», выберите компьютерную модель – «Реа

Изотермы Ван-дер-Ваальса. Связь критических параметров с постоянными в уравнении Ван-дер-Ваальса
Законы идеального газа являются приближенными, а отступления от этих законов обусловлены существенным отличием свойств идеального и реального газов. В отличие от идеального газа между молекулами ре

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
1. Постройте в координатах p(V) по данным таблицы 1 изотермы газа. 2. Рассчитайте по формуле (15) критический объем одного моля газа. 3. Рассчитайте по формуле (10)

Распределение Максвелла
Распределение по скоростям молекул идеального газа, находящегося в состоянии термодинамического равновесия впервые было найдено Джеймсом Максвеллом. Для одномерного случая распределение молекул иде

Моделирование суммы двух и более равномерно распределенных случайных величин
Рассмотрим распределение суммы двух случайных величин, имеющих прямоугольное распределение на примере игры «Крепс».Смысл игры состоит в подбрасывании двух игральны

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Запустите программу ModelMax, ярлык программы находится на рабочем столе. На экране монитора ЭВМ возникнет открывающееся меню «Модель распределения Максвелла», в котором появятся

ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННОЙ ЧАСТИЦЫ В ОДНОРОДНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
Как известно, на частицу, движущуюся в магнитном поле действует сила Лоренца Поэтому заряженная частица, влетающая в магнитное поле, отклоня

ИЗУЧЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ ЛОРЕНЦА НА ЧАСТИЦУ, ВЛЕТАЮЩУЮ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО МАГНИТНОМУ ПОЛЮ.
1.1. Установите скорость частицы. Для этого нажмите на клавишу «Выбор». Затем подведите курсор к бегунку шкалы υx, нажмите левую клавишу мышки и двигайте шкалу до нужного пол

ИЗУЧЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ ЛОРЕНЦА НА ЧАСТИЦУ, ВЛЕТАЮЩУЮ ПОД УГЛОМ К МАГНИТНОМУ ПОЛЮ.
2.1. Установите скорость частицы. Для этого подведите курсор к клавише «Выбор» и нажмите кнопкой мышки. Затем подведите курсор к бегунку шкалы υx, нажмите левую клавишу мышки

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. Обработка результатов измерений
1. Установите компьютерную программу «Открытая физика 1.1» на ЭВМ. 2. Запустите установленную программу, откройте содержание, запустите раздел «Оптика», откройте программу виртуальной лабо

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
1. Установите компьютерную программу «Открытая физика 1.1» на ЭВМ. 2. Запустите установленную программу, откройте содержание, запустите раздел «Квантовая физика», откройте программу виртуа

Обработка результатов измерений и расчет погрешностей измерений
1. По формуле 3, для пары значений длин волн рассчитайте значение постоянной Планка. Результат занесите в таблицу 2. Расчеты повторите для различных значений длин волн. 2. Рассчитайте сред

ЭФФЕКТ КОМПТОНА
В конце XVII века почти одновременно возникли две теории о природе света. Ньютон предложил теорию истечения, согласно которой свет представляет собой поток световых частиц (корпуск

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
1. Установите программу «Открытая физика» на компьютер. 2. Запустите установленную программу, в разделе «Содержание» откройте закладку «Квантовая физика», выберите компьютерную модель «Ком

Опыт франка и герца
В основе современной теории атома лежит экспериментальный факт, установленный в опытах Джеймса Франка и Густава Герца в 1914 г. В этих опытах исследовалось распределение скоростей электронов до и п

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. Обработка результатов измерений
1. Установите компьютерную программу «Frank & Hertz» на ЭВМ. 2. Запустите программу, используя ярлык расположенный на рабочем столе, в меню программы выберите пункт «Дослiд» рисунок 3.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ НАСОСОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОГО ВАКУУМА
Развитие нанотехнологий, соединение твердотельной микроэлектроники с законами самоорганизации при создании различных материалов, биоробототехнических систем связано косвенно или непосредственно с п

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Подготовьте макет вакуумного поста к работе. 2. Разберите на отдельные детали паромасляный диффузионный насос (рисунок 4). Зарисуйте в рабочей тетради конструкцию верхнего и нижнего соп

ЧИСЛО ЗНАЧАЩИХ ЦИФР ПРИ ВЫЧИСЛЕНИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ
“Значащими цифрами числа называют все его цифры, кроме нулей, стоящих левее первой, отличной от нуля, цифры, и нулей, стоящих в конце числа, если они стоят взамен неизвестных или отброшенных цифр”

ЗАПИСЬ ПОГРЕШНОСТЕЙ И РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
При окончательной записи результатов и погрешностей измерений мы рекомендуем следующие правила: 1. Абсолютную и относительную погрешность необходимо записывать с точностью до двух значащих

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ
Постоянная Авогадро NA=6,022045.1023 моль-1. Постоянная Больцмана k=1,3807.10-23 Дж/K. Универсальная газов

КОЭФФИЦИЕНТЫ СТЬЮДЕНТА
n 0,90 0,95 0,98 0,99 0,999 6.31 12,7 31,8