Fisica moderna
Potenziale d'arresto
Varia V: segui la curva I–V; la corrente cala quando la tensione d'arresto si avvicina a V_stop.
Potenziale d'arresto — simulazione interattiva (Fisica moderna). Varia V: segui la curva I–V; la corrente cala quando la tensione d'arresto si avvicina a V_stop. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Potenziale d'arresto
Varia V: segui la curva I–V; la corrente cala quando la tensione d'arresto si avvicina a V_stop.
Il voltaggio frenante si oppone ai fotoelettroni più veloci. Al potenziale di arresto V_stop, persino gli elettroni più energetici non raggiungono il collettore: eV_stop = K_max = hf − φ. Misurare V_stop contro la frequenza restituisce la costante di Planck e la funzione lavoro — l'esperimento spiegato da Einstein.
- eV_stop = K_max
- Curva I–V
Sintesi dell'indagine
Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio
La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.
Domanda guida
Una tensione d'arresto rispinge i fotoelettroni verso il metallo. Quale tensione serve per fermare appena anche i più veloci?
Previsioni da valutare
- Non dipende dall'energia del fotone.
- La tensione d'arresto (in volt) numericamente eguaglia la KE massima (in eV): serve esattamente quel lavoro inverso.
- Dipende dalla forma della fotocellula, non dalla luce.
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Lunghezza d'onda λ (nm)
Cosa misuri:
- Energia fotone E_γ (eV)
- Potenziale d'arresto V_stop (V)
Come si svolge l'indagine
- Apri il preset potenziale d'arresto e premi Reimposta. Funzione lavoro fissata a 2.0 eV.
- Attiva la lettura del potenziale d'arresto.
- Imposta la λ per ogni prova e registra il potenziale d'arresto.
Equazione che governa
Potenziale d'arresto — V_stop = K_max/e
Il voltaggio frenante che appena appena ferma i fotoelettroni più veloci eguaglia la loro energia cinetica massima in eV: V_stop = K_max = E_γ − φ. Questo dà una lettura diretta e facilmente misurabile dell'energia del fotone sopra soglia.
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Per una prova, calcola E_γ = hc/λ, poi V_stop = K_max = E_γ − φ usando φ = 2.0 eV (numericamente: 1 eV di energia cinetica è fermato da esattamente 1 V di potenziale frenante). Confronta con la tabella.
- Spiega perché misurare la tensione d'arresto è un trucco elegante: legge K_max in eV senza misurare direttamente le velocità.
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- Tracciando V_stop contro la FREQUENZA (non λ), la pendenza varrebbe h/e — Planck sulla carica dell'elettrone. Spiega perché questo grafico fu storicamente usato per misurare la costante di Planck.
- Quanto varrebbe il potenziale d'arresto per luce sotto 2.0 eV? Servirebbe perfino, in quel caso?
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.2 Quantum physics
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Benvenuto al potenziale d'arresto
- Seleziona la fotocellula
- Premi Play
- Potenziale d'arresto
- Apri il pannello Proprietà
- Ce l'hai fatta!
Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.
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