1. Home
  2. Ćwiczenie 205
Ćwiczenie 205

Wyznaczanie stałej Plancka i pracy wyjścia
na podstawie zjawiska fotoelektrycznego

Informacje do doświadczenia

  • Numer stanowiska w pracowni: 205 (sala 217A).
  • Doświadczenie wykonać na podstawie opisu zawartego w skrypcie [1]. Zmianie uległ jednak przebieg ćwiczenia.
  • Film instruktażowy jest dostępny na stronie (www).

Przebieg doświadczenia

  1. Układ pomiarowy należy podłączyć zgodnie ze schematem znajdującym się przy ćwiczeniu (zobacz schemat).

  2. Ustawić wybrany filtr. W tabeli zebrano długości fal (z dokładnością do 2 nm) dla których obserwuje się maksymalną przepuszczalność filtrów.

    Nr filtra:12345678910
    Długość fali (λ) [nm]:400425436500550575600625650675
  3. Napięcie U1 na anodzie fotokomórki nastawić na +10 V zaś jej oświetlenie tak, aby napięcie U2 na rezystorze R było maksymalne. Poprzez pomiar napięcia na rezystorze (R = 10 MΩ) dokonywany jest pośrednio pomiar fotoprądu.
  4. Notować wartości U2 zmniejszając stopniowo napięcie U1, aż do zaniku napięcia U2.
  5. Odciąć (przysłoną) światło padające na fotokomórkę. Napięcie U1 ustawić na zero a następnie odczytać wartość napięcia U2. Odczytana wartość jest napięciem odniesienia U0.
  6. Ponownie oświetlić fotokomrkę. Ustawić ujemne napięcie U1 tak, aby napięcie U2 miało wartość uprzednio wyznaczonego napięcia odniesienia - U0. W takim przypadku wartość napięcia U1 przyjmujemy jako wartość napięcia hamującego Vh.
  7. Wartość napięcia hamującego Vh ustalić dla pozostałych filtrów. Pomiar powtórzyć co najmniej trzy razy.

Opracowanie wyników

  1. Znając wartości U2 i R obliczyć wartości fotoprądu oraz wykonać wykres zależności fotoprądu od napięcia I = ƒ(U1).
  2. Znając długości fal światła (λ), obliczyć jego częstotliwość (ν).
  3. Wykonać wykres zależności napięcia hamującego od częstotliwości Vh = ƒ(ν).
  4. Stosując metodę regresji liniowej wyznaczyć z wykresu współczynnik nachylenia prostej i punkt przecięcia wykresu z osią y.
  5. Na podstawie uzyskanych wyników wyznaczyć stałą Plancka (h) i pracę wyjścia elektronu (W).
  6. Wyznaczyć niepewności obliczonych wielkości (stałej Plancka - Δh i pracy wyjścia elektronu - ΔW).
  7. Przedstawić ostateczne wyniki doświadczenia (odpowiednio zaokrąglone).
  8. Zapisać wnioski.