Главная | Обратная связь

Индивидуальные задания

 

Задание 1

Построение вольт-амперной характеристики вакуумного фотоэлемента

 

Методика лабораторного эксперимента

 

1. На оптической скамье расположить источник света, набор светофильтров и фотоэлемент как можно ближе друг к другу.

2. Включить электронный блок приборов и установить режим ускоряющего напряжения. Выбрать один из светофильтров и подобрать такой накал лампы (световой поток), чтобы фототок при U = 0 был в интервале 0,1 – 0,3 мкА.

3. Увеличивать напряжение на фотоэлементе, как показано в табл. 8, измерять фототок до момента наступления тока насыщения. Результаты записать в табл. 8.

 

Таблица 8

Вольт-амперная характеристика вакуумного фотоэлемента

 

	λ=	нм
Напряжение U, В	–		1,	2,	3,	5,	8,	12,	16,	18,
Фототок I, мкА

 

4. При том же светофильтре переключите режим работы на задерживающее напряжение, определите задерживающий потенциал (т.е. напряжение, при котором фототок становится равным нулю) и результат запишите в первую графу табл. 8.

5. Постройте график зависимости I = f(U).

6. В выводе сделайте анализ полученной ВАХ фотоэлемента.

 

Задание 2

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 U_з. Результаты запишите в табл. 9.

5. Постройте график линейной зависимости U_з = f(ν). Экстраполируйте прямую до пересечения с осью ординат (см. рис. 14).

6. По графику найдите граничную частоту ν₀ и задерживающее напряжение U_з = А/е.

7. По формуле A = U_з(эВ) = U_з·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