3) Швидкість фотоелектронів залежить від частоти падаючого світла.
4) Червона межа фотоефекту: для кожного металу існує
мінімальна частота, при якій починається фотоефект. Вольтамперная характеристика зовнішнього фотоефекту наведена на
З графіка видно, що сила фотоструму відмінна від нуля при U = 0 (точка 1). Це обумовлено тим, що частина вирваних світлом електронів по інерції досягає анода, обумовлюючи ток I 0. При збільшенні прямої напруги на електродах величина фотоструму зростає, досягаючи максимального значення - струму насичення - I нас. При цьому всі вирвані світлом за одиницю часу електрони досягають анода (точка 2).
Якщо змінити полярність електродів, т. Е. На анод подати (-), а на катод (+), то фотострум при збільшенні зворотної напруги буде зменшуватися і при певній напрузі U 3 стане рівним нулю (точка 3). Ця напруга називають затримують напругою.
Струм через фотоелемент буде дорівнює нулю, коли максимальна кінетична енергія фотоелектронів дорівнює роботі затримує поля:
II. ОПИС ЛАБОРАТОРНОЇ УСТАНОВКИ
Загальна схема установки наведена на рис. 23.
Мал. 23 1 - джерело світла - лампочка розжарювання в захисному чохлі;
2 - змінні світлофільтри - пофарбовані скла, пропускають тільки певну область видимого світла;
3 - сурьмяно-цезієвий вакуумний фотоелемент СЦВ - 4. Фотоелемент являє собою відкачаний скляний балон 4, на половину внутрішньої поверхні якого нанесено шар, службовець фотокатодом 5. Анодом служить металева півсфера або кільце 6, розташоване в центральній частині балона; 7 - гальванометр для вимірювання фотоструму;
8 - четирехполюсний перемикач для зміни знака потенціалу на фотоелементі; 9 - вольтметр для вимірювання напруги, що подається на фотоелемент;
10 - потенціометр; 11, 12 - ключ і джерело постійного струму.
III. ПОРЯДОК РОБОТИ
1. Вставити в пази кожуха фотоелемента червоний світлофільтр.
2. Включити лампочку розжарювання і, подавши невелика напруга (0,2 - 0,3В), визначити положення чотириполюсним перемикача для прямого і зворотного напруги. Встановити перемикач таким чином, щоб подати на фотоелемент зворотна напруга.
3. Знайти величину затримує напруги для червоного світлофільтру (при цьому гальванометр повинен показувати нульовий струм). Вимірювання повторити 3 рази. Знайти середнє значення
4. Виконати пункт 4 для всіх світлофільтрів.
5. Побудувати графік залежності затримує напруги від частоти падаючого світла Uз = f (ν). Апроксимувати точки прямої, найбільш близькою до всіх точок, продовжити пряму до перетину з віссю частот.
6. Знайти за графіком частоту червоною кордону фотоефекту і розрахувати довжину хвилі для червоної межі.
7. Обчислити роботу виходу електронів з катода.
8. Визначити постійну Планка. Оцінити точність визначення постійної Планка.
IV. ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ
1. Яке явище називається фотоефектом? Зовнішнім фотоефектом?
2. У чому полягає метод затримує потенціалу?
3. Що собою являє вольтамперная характеристика зовнішнього фотоефекту? Які її особливості?
4. Які формули Ейнштейна для фотоефекту?
5. Яке призначення світлофільтрів в роботі?
6. Що називається червоною кордоном фотоефекту?
7. Що таке робота виходу і від чого вона залежить?
8. Які основні закономірності фотоефекту?
9. Які протиріччя з експериментом виникають при поясненні фотоефекту з хвильової точки зору?
259-263. - ISBN 5-93208-108-2: 56-35
с. мул. - Предм. указ. с. 254-256. - ISBN 5-17-004586 (Кн. 4): 182-00
Матвєєв А. Н. Оптика. навч. посібник для вузів / А. Н. Матвєєв. - М.
Вища. шк. 1985. - 351 с. мул
537-549. - ISBN 978-5-7695-3936-7: 545-00
Володимир Олександрович Решетов Ігор Веніамінович Мелешко
Олена Анатоліївна Мелешко
Методичні вказівки до ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ «КОЛИВАННЯ. ОПТИКА. АТОМНА ФІЗИКА »
Тольяттинский державний університет Тольятті, Білоруська, 14.