Išorinio fotoefekto dėsnių tyrimas bei tyrimo ataskaita

Darbo užduotis: Ištirti vakuuminio fotoelemento voltamperinę ir šviesinę charakteristikas. Teorinė dalis: Elektronų spinduliavimas iš kietųjų kūnų (metalų, puslaidininkių, dielektrikų) ir skysčių, absorbavus jiems elektromagnetinių bangų energiją, vadinamas išoriniu fotoefektu. Aukščiausias metalo elektronų lygmuo 0K temperatūroje vadinamas Fermio lygmeniu. Fermio lygmens ir valentinės juostos dugno energijų skirtumas WF vadinamas Fermio energija. Šis dydis visuomet yra teigiamas. Elektrono išlaisvinimo darbas A lygus vakuumo (nulinės energijos) ir Fermio lygmenų skirtumui. Jis priklauso nuo metalo rūšies ir paviršiaus būsenos (defektų, priemaišų). Fermio lygmens energiją turintis elektronas, sugėręs fotoną, kurio energija h didesnė už elektrono išlaisvinimo darbą, išlekia, turėdamas didžiausią kinetinę energiją: Wm = h - A (1) Tai Einšteino lygtis išoriniam fotoefektui. Ji išreiškia energijos virsmų ir tvermės dėsnį. Jei h energijos fotoną sugeria elektronas, esantis žemiau Fermio lygmens, tada išlėkęs elektronas turi kinetinę energiją, mažesnę už Wm. Kai sugerto fotono energija h = k/r2 (3) Čia k - proporcingumo koeficientas. = k/r12; = k/r22; = k/r32 (4) Čia r1, r2, r3, ... - atstumai tarp fotoelemento ir šviesos šaltinio. Aparatūra ir darbo metodas: Aparatūros principinė schema pateikta 2 paveiksle. Čia E - kintamosios įtampos šaltinis, kuriuo lygintuvo L įėjimo gnybtuose keičiama kintamoji įtampa; V – voltmetras; A – mikroampermetras; F – fotoelementas; K – katodas; A - anodas. Darbo rezultatai: 1 lent. Fotosrovės stiprumo priklausomybės nuo anodo įtampos nustatymas , esant pastoviam fotokatodo apšvietimui. 3 pav. If = f(Ua) voltamperinė charakteristika Soties fotosrovės stiprumą atitinkanti įtampa Us, V Atstumas tarp šviesos šaltinio ir fotoelemento r, m 1/r2, 1/m2 Is’, A Is”, A , A 155 0.25 16 27 28 27.5 0.3 11.11 16.8 17.2 17 0.35 8.16 11.1 11.4 11.25 0.4 6.25 8 8.2 8.1 0.45 4.94 5.8 6.3 6.05 0.5 4 4.6 4.9 4.75 0.55 3.31 3.7 3.9 3.8 0.6 2.78 3 3.2 3.1 0.65 2.37 2.6 2.7 2.65 0.7 2.04 2.2 2.3 2.25 2 lent. Soties fotosrovės stiprumo priklausomybės nuo fotokatodo apšviestumo nustatymas. 4 pav. = f(1/r2) šviesinė charakteristika Išvados: Iš 3 paveiksle pateiktos voltamperinės charakteristikos matome anodo įtampos priklausomybę nuo fotosrovės stiprumo. Didėjant įtampai didėja ir srovės stiprumas iki kol jis tampa pastovus, t.y pasiekia sotį. 4 paveiksle esančioje šviesinėje charakteristikoje aiškiai matyti, kad didėjant atstumui tarp šviesos šaltinio ir fotoelemento mažėja soties fotosrovės stiprumas. Literatūra: 1. Ignas Požėla, Česlovas Radvilavičius, “ Optika ir atomo fizika”, Kaunas, 2003m. – P.87 – 89 2. A.Tamašauskas, J.Vosylius, Č.Radvilavičius, “Fizika 3”, Vilnius, leidykla “Mokslas”, 1992m. – P.12 - 16

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!