- •Описаниелабораторнойустановки
- •Подготовка лабораторной установки к работе иметодикаизмерений
- •Перевестиповоротныйпереключательнамультиметрах«u»и«Uф»вположение«off».
- •Задание
- •Задание 2. Изучение зависимости задерживающего напряжения фототока от ча-стотысвета.
- •Контрольныевопросы
- •Литература
- •Обработкарезультатовизмерений
- •Показать, что с ростом величины ускоряющего напряженияUнаблюдаетсянасыщение анодного токаI, что подтверждает квантовую природу наблюдаемогоявления.
- •Задание 2. Изучение зависимости задерживающего напряжения фототока отчастотысвета.
Устанавливаяпереключатель«СВЕТОДИОД»вположение«2»,«3»,«4»,по-вторитьвыполнениепп.3–6.Результатывнестивтабл.2.
Перевестиповоротныйпереключательнамультиметрах«u»и«Uф»вположение«off».
Перевеститумблер«ПИТАНИЕ»вположение«OFF».
В табл. 2 внести значения длин волн светодиодов № 1–4, указанные на уста-новке.
Задание
Задание1.Изучениевольт-ампернойхарактеристикиI=I(U)
Изучитьлабораторнуюустановкуиметодикуизмерений.
Следуя указаниям в подразделе «Подготовка лабораторной установки кработе и методика измерений» выполнить пп. 1–14 из Упражнения 1 и полученныерезультатывнести втабл.1.
Следуя указаниям пп. 1–2 ПРИЛОЖЕНИЯ «Обработка результатов изме-рений», вычислить силуIанодного тока для различныхзначенийUфи построитьвольт-ампернуюхарактеристикуФЭУ,т.е.графикфункцииI=I(U).
Сделатьвывод:
а) о соответствии формы полученной кривойI=I(U) характеру вольт-амперной харак-теристики фотоэлемента;
б)почемуналичиенаграфикеUз
и явлениенасыщенияанодноготокаIсростомвели-
чины ускоряющего напряженияUподтверждает квантовую природу наблюдаемого яв-ления.
Задание 2. Изучение зависимости задерживающего напряжения фототока от ча-стотысвета.
Следуя указаниям в подразделе «Подготовка лабораторной установки кработе и методика измерений» выполнить пп. 1–10 изУпражнение 2и полученныерезультатывнести втабл.2.
Следуяуказаниямпп.3–5ПРИЛОЖЕНИЯ«Обработкарезультатовизме-
рений»,построитьграфикзависимости
UзUз(),изкоторогоопределитьзначение
постояннойПланкаhиработывыходаАвматериалафотокатода.
СделатьвыводоформеграфикаUзUз()иполученныхзначенияхпосто-яннойПланкаhи работы выходаАв.
Контрольныевопросы
Датьопределениевнешнегофотоэффекта.
Сформулироватьосновныезакономерностивнешнегофотоэффекта.
ВчемзаключаетсягипотезаЭйнштейна?Объяснитьсквантовойточкизрениявозникновениевнешнегофотоэффекта.
ЗаписатьуравнениеЭйнштейнадлявнешнегофотоэффекта.
Датьопределениеработывыхода.
Получитьсоотношениемеждуработойвыходаикраснойграницейфото-эф-фекта.
Получитьсоотношениемеждузадерживающимнапряжениемимаксимальнойкинетическойэнергиейфотоэлектронов.
НаосновеквантовойгипотезыЭйнштейнадатьобъяснениеосновныхзаконо-мерностей внешнегофотоэффекта.
Литература
Савельев И. В.,Курс физики : учеб. В 3 т. Т. 3 : Квантовая оптика. Атомнаяфизика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц/ И. В.Савельев.– М.:Наука. Гл.ред.физ.-мат.лит.,1989. –304с.
Епифанов,Г.И.Физикатвердоготела:учеб.пособие/Г.И.Епифа-нов.–4-еизд.,стер.– СПб.:Издательство«Лань»,2011.– 288с.
Обработкарезультатовизмерений
Задание1.Изучениевольт-ампернойхарактеристикиI=I(U)
ПРИЛОЖЕНИЕ
Вформулу
гдеkф=10–6Ом–1,
I=kфˑ Uф,
подставить полученные значения напряженияUфи вычислить силуIтока анода ФЭУ.Полученныерезультаты внестивтабл.1.
По данным табл. 1 построить вольт-амперную характеристику ФЭУ, т. е. гра-фикфункцииI=I(U).
ПрипостроенииграфикавприложенииMicrosoftExсelнеобходимо:
В документ Microsoft Exсel ввести экспериментальные данные табл. 1 ввидестолбцовдляUиI.
2
Выделить курсором столбцы данных и на вкладкеВставкав группеДиа-граммыщелкнуть диаграмму типаТочечнаяи выбрать подтипТочечная с марке-рами(безсоединительных линий).Численныеданные–иллюстративные!
U |
I |
-0,94 |
0 |
0 |
0,17 |
0,5 |
0,29 |
1 |
0,43 |
2 |
0,7 |
3 |
0,98 |
4 |
1,3 |
5 |
1,62 |
Кликнуть правой кнопкой «мыши» по одному из маркеров ряда создав-шейсядиаграммыивоткрывшемсяменювыбратьДобавитьлиниютренда.
8
В открывшемся окне выбратьПолиномиальная; в окошкеСтепеньвы-брать число 3 (или другое, при котором линия тренда проходит наиболее близко ковсем маркерам); выбратьпоказывать уравнение на диаграмме. Нажать кнопкуЗа-крыть.На диаграммудобавитьееназвание и названия осей.