Определение работы выхода и постоянной Планка Методика лабораторного эксперимента
1. На оптической скамье расположите источник света, набор светофильтров и фотоэлемент как можно ближе друг к другу. Установите в лампе накаливания максимальный ток.
2. В табл. 9 запишите длины волн λ, пропускаемых светофильтрами, в порядке их уменьшения.
Таблица 9
Результаты измерения задерживающего напряжения для разных светофильтров
|
Цвет светофильтра |
|
|
|
|
|
|
|
|
λ, нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
ν, ×1014 Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задерживающий потенциал Uз, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средний Uз,В |
|
|
|
|
|
|
|
3. Поменяйте полярность напряжения на фотоэлементе. Для этого переключите тумблер в нижней части панели электронного блока в режим задерживающего напряжения.
4. Плавно вращая ручку реостата (правая часть панели), определите задерживающий потенциал для каждого из светофильтров (не менее трех раз) и среднее Uз. Результаты запишите в табл. 9.
5. Постройте график линейной зависимости Uз = f(ν). Экстраполируйте прямую до пересечения с осью ординат (см. рис. 14).
6. По графику найдите граничную частоту ν0 и задерживающее напряжение Uз = А/е.
7. По формуле A = Uз(эВ) = Uз·1,6·10–19(Дж) вычислите работу выхода электрона из металла.
8. Вычислите постоянную Планка h = A/ν0.
9.
Вычислите относительную погрешность
.
10.
Вычислите абсолютную погрешность
.
11. В выводе отразите возможности метода для измерения одной из фундаментальных физических констант – постоянной Планка.
Задание 3
Изучение закона Столетова Методика лабораторного эксперимента
1. Установите режим ускоряющего напряжения.
2. Разместите на оптической скамье лампу накаливания и фотоэлемент на расстоянии друг от друга примерно 300 – 400 мм. Установите напряжение на фотоэлементе, соответствующее току насыщения.
3. Установите максимальный накал лампы. Измерьте фототок насыщения.
4. Отодвигая фотоэлемент каждый раз на 40 – 50 мм (и сохраняя при этом ориентацию фотоэлемента на источник света), измеряйте фототок при различных расстояниях r от источника света до фотоэлемента. Результаты измерений записывайте в табл. 10.
Таблица 10
Зависимость фототока фотоэлемента от расстояния от осветителя
|
Расстояние r, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
Величина 1/r2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Фототок IН, мкА |
|
|
|
|
|
|
|
5. Постройте график зависимости IH = f (1/r2).
6. В выводе отразите, есть ли соответствие полученной зависимости закону Столетова.