Wyznaczanie staej Planka oraz pracy wyjcia
TEORIA:
Zjawisko fotoelektryczne zewntrzne polega na emisji elektronów z powierzchni metali wywoanej pochanianiem prze elektrony bdce w warstwie przypowierzchniowej energii hu fotonów padajcych na t powierzchni.
Zjawisko fotoelektryczne zewntrzne opisuje prawo Einsteina:
gdzie:
h - staa Planck'a 
,
n - czstotliwo fotonu,
W - praca wyjcia elektronu,
V - prdko elektronu,
Z praw tego wida, e energia pochonitego kwantu zostaje zuyta na wykonanie pracy wyjcia elektronu z powierzchni i nadania mu energii kinetycznej.
W celu przeprowadzenia pomiarów dla wyznaczenia staej Planck'a naley w ukadzie z fotokomórk podczy ródo zasilania polaryzujc odwrotnie fotokomórk, tzn. anoda na potencjale ujemnym, a fotokatoda na potencjale dodatnim. Za pomoc takiego ukadu, regulujc napicie hamujce mona zmniejszy natenie prdu fotoelektrycznego do zera. Umoliwia to wyznaczenie maksymalnej energii kinetycznej fotoelektronów z wyraenia:
gdzie:
e - adunek elektronu, 
,
U - napicia hamowania.
Potencja hamujcy nie zaley od natenia wiata, lecz ronie z czstotliwoci padajcego wiata.
Wykres zalenoci U=f (n) jest lini prosta, której wspóczynnik nachylenia wzgldem osi n wynosi:
Mona std wyliczy sta Planck'a oraz prac wyjcia elektronu W:
Za ni oraz Ui wstawiamy wartoci wspórzdnych dowolnego punktu wykresu.
Nr filtru |
l |
t |
|
napicie hamujce [V]
|
|||
|
[nm] |
[nm] |
[1/s] |
Ur |
U1 |
U2 |
U3 |
1 |
368 |
10 |
8,152 |
0,901 |
0,901 |
0,902 |
0,902 |
2 |
373 |
10 |
8,043 |
0,773 |
0,773 |
0,772 |
0,773 |
3 |
396 |
20 |
7,576 |
0,594 |
0,594 |
0,594 |
0,595 |
4 |
407 |
6 |
7,371 |
0,540 |
0,540 |
0,540 |
0,541 |
5 |
417 |
15 |
7,194 |
0,485 |
0,485 |
0,484 |
0,485 |
6 |
422 |
8 |
7,109 |
0,480 |
0,481 |
0,480 |
0,480 |
7 |
440 |
16 |
6,818 |
0,318 |
0,318 |
0,319 |
0,318 |
1. Obliczamy bd z jakim wyznaczylimy napicie 
ze wzoru:
2. Obliczamy bd z jakim wyznaczylimy czstotliwo fotonu n ze wzoru:
Po róniczkowaniu:
Za 
podstawiam t gdy 
.
Z tego wynika, e:
Z powyszego wzoru obliczam 
dla poszczególnych filtrów:
3. Obliczanie wartoci staej Planck'a i pracy wyjcia elektronu.
Korzystam ze wzoru:
za 
- przyrost napicia,
- przyrost czstotliwoci.
Dla wyliczonych wartoci 
i
obliczam
:
Po obliczeniu 
moemy wyliczy sta planka h:
Dla wybranego punktu z wykresu obliczamy warto pracy wyjcia elektronu:
4. Dyskusja bdów
a) Obliczam bd z jakim obliczalimy przyrost napicia sU:
b) Obliczam bd z jakim wyznaczylimy przyrost czstotliwoci sn. W tym celu naley skorzysta z dt, gdzie dt jest sum bdów dla czstotliwoci pomiaru nr 7 i dla czstotliwoci pomiaru nr 1 przyrostu czstotliwoci sn
POMIAR 7 - Dn7
Bd obliczam za pomoc róniczki zupenej:
POMIAR 1 - Dn1
Bd obliczam za pomoc róniczki zupenej:
Na bd 
skada si suma 
czyli:
c) Obliczam bd z jakim wyznaczylimy 
. Zaley on od Dsn i od DsU:
su = 0,583 V
DsU = 0,02438 V
sn = 1,3 1014 1/s
Dsn = 4,69 1013 1/s
e = 1,602 10-19 C
Bd obliczam za pomoc róniczki zupenej:
d) Obliczam bd z jakim wyznaczylimy prac wyjcia:
Bd obliczam przy pomocy róniczki zupenej:
ZESTAWIENIE WYNIKÓW:
WNIOSKI:
Celem wiczenia byo wyznaczenie staej Planck'a h wedug wzoru Einsteina:
Otrzymany wynik pomiarowy staej Planck'a h wynosi h=7,00"10-34J"s, gdzie warto tablicowa h=6,626"10-34J"s. Rónica midzy wartoci pomiarow a wartoci wynosi 0,374"10-35 J"s. Z oblicze wynika, e staej Planck'a przypisany jest do duy wynoszcy 2,75"10-34J"s. Podobna sytuacja wystpuje przy pomiarze pracy wyjcia elektronu, gdzie bd ten wynosi DW=1,4eV. Jest to wynikiem tego, e na owy bd skadaj si bdy z obliczenia staej Planck'a, napicia hamujcego i wartoci czstotliwoci wiata. Ponadto wszelkie bdy mogy wynika z :
niedokadnego wyzerowania galwanometru G.
niedokadnego odczytania wartoci napicia na woltomierzu V.
zaokrglenia niektórych wartoci liczbowych.
d)niekorzystnych warunków przy pomiarach (wstrzsy zewntrzne)
Dokonane
pomiary i zwizane z nimi obliczenia dla pracy wyjcia elektronu z metalu (W=2,7eV
1,42 eV) pozwalaj nam stwierdzi, e metalem, z jakiego wykonana jest fotokatoda jest :..............
W=(2,7
1,42eV)
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
TECHNOLOGI WODY I ŚCIEKÓW, KOAGULACJA - M˙tno˙˙ lub barw˙ wody powoduj˙ cz˙stki sta˙e - zawiesiny or
209-02, Wyznaczanie sta˙ej Boltzmanna z charakterystyki tranzystora.
C 11A, 1. Wyznaczenie sta˙ej d siatki dyfrakcyjnej
Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności ciał stałych, Cia?a sta?e ,ciecze i gazy zmieniaj? swoje w
320, FIZ-320, TEMAT: Pomiar pracy wyj˙cia termoelektron˙w
wyznaczanie r˘wnowaľnika elektrochemicznego miedzi i staˆej?radaya
wyznaczanie r˘wnowaľnika elektrochemicznego miedzi i staˆej faradaya1, MIBM WIP PW, fizyka 2, sprawk
Wyznaczanie stałej Verdeta, labi39, WYZNACZANIE STA˙EJ VERDETA
pan wołodyjowski, 14, Po wyj˙ciu z zamku Ketling potrzebuj˙c zebra˙ my˙li i otrz˙sn˙˙ si˙ ze zdumien
06 Cia éo sta ée
Podstawy wej%c5%9bcia i wyj%c5%9bcia w C
moje sta+ée fizykochemiczne
pompa, DANE WYJ˙CIOWE:
Spraw - Rezystancyjne elementy nieliniowe w układach prądu stałego, Rezystancyjne elementy nieliniow
elektronika5, 7. Konwerter pr˙dowo-napi˙ciowy uk˙. charakteryzuje si˙ b.ma˙˙ rezystancj˙ wyj˙ciow˙ i
Stałe fizyczne, STA˙E FIZYCZNE
Badanie urzadzenia do ciecia plazma, Badanie urz˙dzenia do ci˙cia metali plazm˙ argonow˙ z plazmotro
więcej podobnych podstron