현대 물리
지연 전위
V를 스윕하세요 — I–V 곡선을 관찰하세요. 지연 전압이 V_stop에 가까워질수록 전류가 감소합니다.
지연 전위 — 인터랙티브 현대 물리 시뮬레이션. V를 스윕하세요 — I–V 곡선을 관찰하세요. 지연 전압이 V_stop에 가까워질수록 전류가 감소합니다. 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.
차단 전위
V를 스윕하세요 — I–V 곡선을 관찰하세요. 차단 전압이 V_stop에 가까워지면 전류가 감소합니다.
저지 전압은 가장 빠른 광전자를 막습니다. 저지 전위 V_stop에서는 가장 높은 에너지를 가진 전자조차 검출판에 도달하지 못합니다: eV_stop = K_max = hf − φ. V_stop을 진동수에 대해 측정하면 플랑크 상수와 일함수를 얻을 수 있습니다 — 아인슈타인이 설명한 바로 그 실험입니다.
- eV_stop = K_max
- I–V 곡선
조사 개요
랩을 열기 전에 질문을 계획하세요.
이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.
운전 질문
방출된 광전자를 금속쪽으로 다시 밀어내기 위해 지연 전압이 적용됩니다. 가장 빠르게 방출되는 전자라도 간신히 멈추려면 어떤 전압이 필요합니까?
검토할 예측
- 정지 전압은 광자 에너지에 의존하지 않습니다.
- 정지 전압(볼트 단위)은 수치적으로 최대 운동 에너지(eV 단위)와 동일합니다. 즉, 가장 빠른 전자를 정지시키려면 정확히 그만큼의 역 작업이 필요합니다.
- 정지 전압은 빛이 아니라 광전지의 모양에 따라 달라집니다.
다양한 역할
설정하는 것:
- 파장 λ (nm)
측정하는 것:
- 광자 에너지 E_γ (eV)
- 정지 전위 V_stop (V)
실험 진행 방법
- photoelectric-retard 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 광전지의 일함수는 2.0eV로 고정되어 있습니다.
- 저지 전압 표시를 활성화하세요.
- 각 시행에 대해 빛의 파장을 설정하고 가장 빠른 광전자를 정지시키는 데 필요한 정지 전위를 기록합니다.
지배방정식
잠재력을 멈추는 것 — V_stop = K_max/e
가장 빠른 광전자를 겨우 멈추게 하는 저지 전압은 그 광전자의 최대 운동 에너지(eV 단위)와 같습니다: V_stop = K_max = E_γ − φ. 이는 문턱값 이상 광자 에너지를 직접적이고 쉽게 측정할 수 있는 값으로 보여줍니다.
인쇄용 실험지에서 학생이 계산할 내용
- 한 번의 시행에서는 E_γ = hc/λ를 계산한 다음 φ = 2.0 eV를 사용하여 V_stop = K_max = E_γ − φ를 계산합니다(수치적으로 1 eV의 운동 에너지가 정확히 1 V의 지연 전위에 의해 중단되므로). 표와 비교해 보세요.
- 정지 전압을 측정하는 것이 영리한 실험적 트릭인 이유를 설명하십시오. 전자 속도를 직접 측정할 필요 없이 eV 단위로 K_max를 직접 읽습니다.
실험 밖에서의 활용
- 대신 빛의 FREQUENCY(파장이 아님)에 대해 V_stop을 플롯하면 해당 선의 기울기는 h/e(플랑크 상수를 전자 전하로 나눈 값)와 같습니다. 이 그래프가 역사적으로 실험적으로 플랑크 상수를 측정하는 데 사용된 이유를 설명하십시오.
- 2.0 eV 미만의 광자 에너지를 갖는 빛의 정지 가능성은 무엇입니까? 이 경우 정지 잠재력이 필요합니까?
- 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
- 차단 전위에 오신 것을 환영합니다
- 광전관 선택
- 재생을 누르세요
- 차단 전위
- 검사기 열기
- 잘 하셨습니다!
대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.