Главная страница
Навигация по странице:

  • Оборудование

    		•

    лабораторная. Лр 21 изучение фотоэфф. Лабораторная работа 21 а Исследование характеристик вакуумного фотоэлемента


    Скачать 73.99 Kb.
    НазваниеЛабораторная работа 21 а Исследование характеристик вакуумного фотоэлемента
    Анкорлабораторная
    Дата14.01.2023
    Размер73.99 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛр 21 изучение фотоэфф.docx
    ТипЛабораторная работа
    #886221

    Лабораторная работа №21 а

    Исследование характеристик вакуумного фотоэлемента.
    Цель работы: снятие вольт-амперной характеристики фотоэлемента, определение красной границы фотоэффекта, работы выхода электрона и постоянной Планка.

    Оборудование: вакуумный фотоэлемент, галогеновая лампа, набор светофильтров, электронный блок приборов: включает микроамперметр, вольтметр, источник питания.
    Порядок выполнения работы
    Задание1.Построение вольт-амперной характеристики.

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

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

    3.Увеличивая напряжение на фотоэлементе, как показано в таблице 1, измеряйте фототок до момента наступления тока насыщения.

    Результаты запишите в таблицу 1.
    λ=650 нм

    Напряжение U. В
    -0,19
    0
    1
    2
    3
    5
    8
    12
    16

    Фототок I, мкА
    0
    0,14
    1,17
    2,07
    2,87
    4,27
    6,14
    8,15
    8,19


    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. 1.

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


    6. В выводе сделайте анализ полученной ВАХ фотоэлемента.
    Задание2.Определение работы выхода и постоянной Планка

    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. 2 запишите длины волн λ, пропускаемых светофильтрами, в порядке их уменьшения.


    Цвет светофильтра
    Ф
    С
    Г
    З
    Ж
    О
    К

    λ,нм
    480
    510
    540
    560
    580
    590
    600

    ʋ‧1014 Гц
    6,25
    5,88
    5,56
    5,36
    5,17
    5,08
    5,0

    Задерживающий

    Потенциал Uз, В
    -0,6
    -0,5
    -0,38
    -0,30
    -0,26
    -0,23
    -0,21

    -0,60
    -0,51
    -0,37
    -0,29
    -0,25
    -0,24
    -0,22

    -0,63
    -0,49
    -0,38
    -0,30
    -0,26
    -0,24
    -0,20

    Средний Uз, В
    -0,61
    -0,50
    -0,37
    -0,28
    -0,25
    -0,23
    -0,21




    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 Uз. Результаты запишите в табл. 1.

    5. Постройте график линейной зависимости Uз = f(ν).





    6. По графику найдите граничную частоту ν0 =4,18‧1014 Гц и задерживающее напряжение Uз = А/е= - 0,9 В

    7. По формуле A = Uз(эВ) = Uз·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


    Вывод: Мы научились снимать и строить вольт-амперную характеристику фотоэлемента. По графику линейной зависимости Uз = f(ν), определили красную границу фотоэффекта ʋ0, рассчитали работу выхода электрона из металла и постоянную Планка определили через работу выхода и красную границу, которая получилась hэкс=3,44‧10-34 Дж‧с.

    написать администратору сайта