методичка лабы текст. Лабораторная работа 10

• Название: Лабораторная работа 10
• Дата: 29.11.2021
• Размер: 0.5 Mb.
• Имя файла: методичка лабы текст.docx
• Тип: Лабораторная работа; #285016
• страница: 7 из 8

7. 
   Результат записать в виде:  =  для каждого цвета и проверить его достоверность, сравнив со значениями из учебника.
   

Контрольные вопросы

1. 
   В чем заключается явление дифракции?
   
2. 
   Чем отличается дифракция Френеля от дифракции Фраунгофера?
   
3. 
   Как с помощью принципа Гюйгенса можно объяснить дифракцию?
   
4. 
   Что такое зоны Френеля?
   
5. 
   Какие должны быть выполнены условия, чтобы можно было наблюдать дифракцию?
   
6. 
   Опишите дифракцию от одной щели.
   
7. 
   Дифракция на дифракционной решётке. В чем принципиальное отличие этого случая от дифракции на одной щели?
   
8. 
   Как определить максимальное число дифракционных спектров для данной дифракционной решётки?
   

Лабораторная работа № 64

Изучение внешнего фотоэффекта.

Описание экспериментальной установки.

При изучении закономерностей фотоэффекта в работе используется вакуумный фотоэлемент, принципиальная схема включения которого в электрическую цепь приведена на рис. 1.

Фотоэлемент Ф, светофильтр СФ и источник света (лампа накаливания) Л помещены в закрытый контейнер. Свет от лампы, проходя через светофильтр, становится монохроматическим и, падая на катод фотоэлемента, вызывает фотоэффект. Микроамперметр A измеряет силу фототока, а вольтметр V — напряжение на фотоэлементе. Для изменения величины напряжения на фотоэлементе используют потенциометр П₁. Переключателем К можно изменять знак напряжения:

• 
  в положении 1на фотоэлемент подается положительное напряжение
  (на анод–плюс, на катод–минус),
  
• 
  в положение 2 — подается отрицательное напряжение
  (на анод–минус, на катод–плюс).
  

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема экспериментальной установки

Тумблером Т₂ подключается источник тока к лампочке Л, а тумблером Т₁ —подается напряжение от блока питания БП на фотоэлемент Ф. Реостат П₂, смонтированный вместе с трансформатором Тp, позволяет изменять накал лампочки Л.

Снятие вольтамперной характеристики вакуумного фотоэлемента

1. 
   Переключатель К поставить в положение 1. При этом на фотоэлемент подается положительное напряжение.
   
2. 
   Тумблером Т₂ включить лампу Л и, вращая рукоятку потенциометра П₂, установить максимальный накал лампы. Тем самым устанавливается максимальный световой поток Ф₁, падающий на фотокатод вакуумного фотоэлемента.
   
3. 
   Движком реостата П₁ установить напряжение U=0 и со шкалы микроамперметра снять показания фототока.
   
4. 
   Увеличивая реостатом П₁ напряжение последовательно на 1В, измерять силу фототока до наступления насыщения. Результаты измерений занести в таблицу 1.
   
5. 
   Реостатом П₁ снова установить U=0, а переключатель К перевести в положение 2.
   
6. 
   Медленно увеличивая реостатом П₁ отрицательное напряжение на фотоэлементе снизить фототок до нуля. Занести полученное значение задерживающего напряжения U_З в первую колонку таблицы 1 со знаком “минус”.
   
7. 
   Уменьшая световой поток с помощью потенциометра П₂ провести две аналогичные серии измерений с двумя значениями светового потока Ф₂ и Ф₃, повторив два раза пункты 3÷6.
   

Таблица 1

Ф1	U		0
	I	0
Ф2	U		0
	I	0
Ф3	U		0
	I	0

По данным таблицы 1 построить вольтамперную характеристику, то есть график зависимости силы фототока I (абсцисса) от напряжения на фотоэлементе U (ордината).



Определение работы выхода электрона и красной границы фотоэффекта

1. 
   Переключатель К поставить в положение 2, а ручкой потенциометра П₂ задать максимальный световой поток.
   
2. 
   Реостатом П₁ поставить U=0.
   
3. 
   Медленно увеличивая реостатом П₁ отрицательное напряжение на фотоэлементе снизить фототок но нуля. Занести полученное значение задерживающего напряжения U_З в таблицу 2.
   
4. 
   Повторить пункты 2 и 3 восемь раз.
   

Таблица 2

№ п/п	, мкм	UЗ, В	WК 10-19Дж	Aвых, 10-19Дж	max, мкм	, мкм	max, мкм
1
2
3
4
5
6
7
8

По полученным экспериментальным значениям U_З рассчитать:

1. 
   кинетическую энергию фотоэлектронов: W_К = e·U_З
   
2. 
   р аботу выхода электронов:
   

λ=0,4 мкм

3. 
   красную границу фотоэффекта:
   

1. 
   Для доверительной вероятности р=0,95 вычислить доверительный интервал _max и занести все полученные результаты в таблицу 2.
   

Контрольные вопросы

1. 
   Что называется фотоэффектом? Какие бывают виды фотоэффекта?
   
2. 
   В чем заключаются законы фотоэффекта?
   
3. 
   Как связаны длина волны и частота фотона?
   
4. 
   Какая именно особенность фотоэффекта не может быть объяснена с точки зрения волновой теории света?
   
5. 
   Запишите и объясните уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
   
6. 
   Что называется красной границей фотоэффекта и от чего она зависит?
   
7. 
   От чего зависит максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов?
   
8. 
   Нарисуйте и объясните вольтамперную характеристику фотоэффекта.
   
9. 
   На чем основан способ определения красной границы фотоэффекта в данной работе?