आधुनिक भौतिकशास्त्र
प्रतिबंधक विभव
V फिरवा — I–V वक्र पहा; प्रतिबंधक व्होल्टेज V_stop कडे जाताना प्रवाह घसरतो.
प्रतिबंधक विभव — संवादी आधुनिक भौतिकशास्त्र सिम्युलेशन. V फिरवा — I–V वक्र पहा; प्रतिबंधक व्होल्टेज V_stop कडे जाताना प्रवाह घसरतो. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
प्रतिबंधक विभव
V फिरवा — I–V वक्र पहा; प्रतिबंधक व्होल्टेज V_stop कडे जाताना प्रवाह घसरतो.
प्रतिबंधक व्होल्टेज सर्वांत जलद प्रकाशइलेक्ट्रॉनांना विरोध करतो. प्रतिबंधक विभव V_stop वर सर्वांत ऊर्जावान इलेक्ट्रॉनही संग्राहकापर्यंत पोहोचू शकत नाहीत: eV_stop = K_max = hf − φ. V_stop विरुद्ध वारंवारता मोजल्यावर प्लांकचा स्थिरांक व कार्यफल मिळतात — तोच प्रयोग जो आईनस्टाईनने स्पष्ट केला.
- eV_stop = K_max
- I–V वक्र
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
काढलेल्या प्रकाशइलेक्ट्रॉनांना धातूकडे परत ढकलण्यासाठी प्रतिबंधक व्होल्टेज लागू केला जातो. सर्वांत जलद इलेक्ट्रॉनांना किंचित थांबवण्यास किती व्होल्टेज लागतो?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- प्रतिबंधक व्होल्टेज फोटॉन-ऊर्जेवर अवलंबूण नाही.
- प्रतिबंधक व्होल्टेज (volts मध्ये) संख्यात्मकदृष्ट्या कमाल गतिज ऊर्जेइतका (eV मध्ये) — सर्वांत जलद इलेक्ट्रॉन थांबवण्यास नेमकी तितकीच उलट कार्ये लागते.
- प्रतिबंधक व्होल्टेज फोटोसेलच्या आकारावर, प्रकाशावर नाही.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- तरंगलांबी λ (nm)
तुम्ही काय मापता:
- फोटॉन ऊर्जा E_γ (eV)
- प्रतिबंधक विभव V_stop (V)
तपासणी कशी चालते
- फोटोइलेक्ट्रिक-रिटार्ड प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. फोटोसेलचा कार्यफल 2.0 eV वर निश्चित.
- प्रतिबंधक-विभव वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी प्रकाशाची तरंगलांबी निश्चित करा व सर्वांत जलद प्रकाशइलेक्ट्रॉन थांबवण्यास लागणारा प्रतिबंधक विभव नोंदवा.
मूलभूत समीकरण
प्रतिबंधक विभव — V_stop = K_max/e
सर्वांत जलद प्रकाशइलेक्ट्रॉन किंचित थांबवणारा प्रतिबंधक व्होल्टेज त्यांच्या कमाल गतिज ऊर्जेइतका (eV मध्ये) असतो: V_stop = K_max = E_γ − φ. यामुळे देहलीवरील फोटॉन-ऊर्जेचे सहज मापता येणारे वाचन मिळते.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी E_γ = hc/λ काढा, मग φ = 2.0 eV सह V_stop = K_max = E_γ − φ (संख्यात्मकदृष्ट्या, कारण 1 eV गतिज ऊर्जा नेमक्या 1 V प्रतिबंधक विभवाने थांबते). तक्त्याशी तुलना करा.
- प्रतिबंधक व्होल्टेज मोजणे ही हुशार प्रायोगिक युक्ती का आहे ते स्पष्ट करा: ते K_max थेट eV मध्ये वाचून देते, इलेक्ट्रॉन-चाली वेगळ्या मोजण्याची गरज न घेता.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- V_stop चा प्रकाशाच्या वारंवारतेविरुद्ध (तरंगलांबीविरुद्ध नाही) आलेख काढल्यास त्या रेषेची ढाल h/e — प्लांकचा स्थिरांक ÷ इलेक्ट्रॉन भार — इतकी ठरते. हा आलेख प्रायोगिकरित्या प्लांकचा स्थिरांक मोजण्यासाठी ऐतिहासिकदृष्ट्या का वापरला गेला ते स्पष्ट करा.
- फोटॉन-ऊर्जा 2.0 eV खाली असलेल्या प्रकाशासाठी प्रतिबंधक विभव किती असेल? त्या किस्सयात प्रतिबंधक विभवाची गरजच आहे का?
- 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
- प्रकाशविद्युत-प्रतिबंधामध्ये स्वागत आहे
- फोटोसेल निवडा
- प्ले दाबा
- प्रतिबंधक विभव
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.