Išorinio fotoefekto dėsningumų tikrinimas

TIKSLAS: susipažinti su išoriniu fotoefektu, patikrinti soties fotosrovės priklausomybę nuo katodo apšviestumo.
PRIEMONĖS: vakuuminis fotoelementas, šviesos šaltinis, mikroampermetras, voltmetras, liniuotė, nuolatinės įtampos šaltinis, jungiklis.
1. Pastoviai šviesos šaltinio spinduliuojamos šviesos, sukeliančios fotoefektą, spektrinei sudėčiai, išlėkusių elektronų skaičius per laiko vienetą yra proporcingas katodo apšviestumui.
2. Išlėkusių elektronų didžiausia kinetinė energija nepriklauso nuo katodo apšviestumo, o priklauso nuo fotoefektą sukėlusios šviesos bangos ilgio (dažnio).
3. Egzistuoja fotoefektą sukeliantis didžiausias bangos ilgis (mažiausias dažnis), vadinamas fotoefekto raudonąja riba, priklausantis nuo katodo medžiagos.
, (1)
čia - sugerto kvanto energija, h – Planko konstanta, m – elektrono masė, - išlėkusio elektrono didžiausias greitis, A – elektrono išlaisvinimo iš katodo paviršiaus darbas, priklausantis nuo medžiagos rūšies, t.y. minimali energija, kurią reikia suteikti elektronui, kad jis išlėktų iš katodo paviršiaus. Einšteino lygtis fotoefektui (1) išreiškia energijos išsilaikimo dėsnį, įskaitant hipotezę, kad elektromagnetinio lauko energija sugeriama apibrėžtomis porcijomis- kvantais, kurių energija proporcinga dažniui.Iš (1) plaukia, kad minimali fotoefektą sukelianti kvanto energija:
(2)
ir
(3)
Žinant išlaisvinimo darbą A, iš (3) apskaičiuojame fotoefekto raudonosios ribos dažnį .
Iš fotoefekto dėsningumo, kad išlėkusių elektronų per laiko vienetą skaičius proporcingas katodo apšviestumui, kai nesikeičia krintančios šviesos spektrinė sudėtis, plaukia, kad voltamperinėje fotoefekto charakteristikoje stebima soties srovė yra proporcinga katodo apšviestumui, t.y.
~E . (4)
Taškinio šviesos šaltinio atveju
, (5)
čia I-šaltinio šviesos stiprumas, r-jo atstumas nuo katodo paviršiaus, α- kampas tarp normalės ir krintančio į katodo paviršių šviesos spindulio.Jei spinduliai krinta statmenai į katodą (α=0) , tai
, (6)
ir pagal (4)
~. (7)
Pastoviam I (šviesos šaltinis ir jo maitinimo įtampa nekinta):
~, (8)
t.y. soties fotosrovės stipris atvirkščiai proporcingas šviesos šaltinio atstumo nuo katodo kvadratui.
Eksperimentiškai (8) priklausomybę tikriname matavimo įrenginiu, kurio schema pavaizduota 1 pav.
1. Pav. Soties fotosrovės priklausomybės nuo katodo apšviestumo matavimo įrenginio schema.
1.– vakuuminis fotoelementas, 2. – šviesos šaltinis, 3. – nuolatinės įtampos šaltinis, 4. – įtampos daliklis, 5. – voltmetras,...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!