EAIiE	Krzysztof Jasek Piotr Jóźwik		rok I	grupa III	zespół 12
Pracownia fizyczna I	Efekt fotoelektryczny				ćwiczenie 82
data wykonania 20.04.2001	data oddania	zwrot do popr.	data oddania	data zaliczenia	ocena

Cel ćwiczenia:

Wyznaczenie stałej Plancka i pracy wyjścia elektronów z fotokatody poprzez badanie zależności maksymalnej energii fotoelektronów od długości fali światła oświetlającego fotokatodę fotokomórki próżniowej.

Wprowadzenie:

Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne polega na emitowaniu elektronów przez metale pod wpływem światła. Natężenie prądu fotoelektrycznego zależy od natężenia oświetlenia. Istnieje przy tym pewna częstotliwość progowa ₀, poniżej, której nie obserwuje się fotoemisji niezależnie od natężenia oświetlenia.

Do wyznaczenia stałej Plancka i pracy wyjścia zastosowano fotokomórkę próżniową. Przy oświetlaniu fotokatody światłem o energii większej od pracy wyjścia uwalniane są fotoelektrony, które mogą być hamowane przez napięcie odpowiednio przyłożone do elektrod fotokomórki.

W temperaturze o K poziomy energetyczne poniżej poziomu Fermiego są całkowicie obsadzone. W temp zera bezwzględnego elektrony obsadzają poziomy energetyczne od dna pasma przewodnictwa do poziomu Fermiego Ef. Ec oznacza energię potencjalną nieruchomego elektronu ponad powierzchnię metalu.

W temp. pokojowych część elektronów może na skutek wzbudzenia termicznego przejść do stanów nieco powyżej poziomu Fermiego. Dla typowego metalu wartość energii Fermiego czy też pracy wyjścia jest większa od 1ev, podczas gdy w temperaturze pokojowej energia wzbudzeń termicznych jest rzędu kT, czyli 0,025 eV. Wpływ temperatury i zmiany struktury elektronowej przy powierzchni powodują rozmycie częstotliwości progowej. Częstotliwość progowa wiąże się następująco z pracą wyjścia W:

Maksymalna energia kinetyczna wybijanych elektronów jest równa:

Gdy napięcie hamujące zwiększamy to przy natężenie prądu fotoelektrycznego spada praktycznie do zera, ponieważ nawet w temperaturze pokojowej większość elektronów ma energię poniżej poziomu Fermiego.

Powyższe równanie można przedstawić w postaci:

---