Fizik Moden
Keupayaan perencat
Jalar V -- tonton lengkung I–V; arus menurun apabila voltan perencat menghampiri V_stop.
Keupayaan perencat — simulasi Fizik Moden interaktif. Jalar V -- tonton lengkung I–V; arus menurun apabila voltan perencat menghampiri V_stop. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Keupayaan henti
Jalar V -- tonton lengkung I–V; arus menurun apabila voltan perencat menghampiri V_stop.
Voltan perencat menentang fotoelektron terpantas. Pada keupayaan henti V_stop, bahkan elektron paling bertenaga gagal sampai ke pengumpul: eV_stop = K_max = hf − φ. Mengukur V_stop lawan frekuensi menghasilkan pemalar Planck dan fungsi kerja -- eksperimen yang diterangkan oleh Einstein.
- eV_stop = K_max
- Lengkung I–V
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Satu voltan perencat dikenakan untuk menolak balik fotoelektron terlontar ke arah logam. Voltan berapa diperlukan untuk nyaris-nyaris menghentikan bahkan elektron terlontar terpantas?
Ramalan untuk ditimbang
- Voltan henti tidak bergantung pada tenaga foton.
- Voltan henti (dalam volt) secara berangka sama dengan tenaga kinetik maksimum (dalam eV) -- tepat sebanyak kerja songsang itu diperlukan untuk menghentikan elektron terpantas.
- Voltan henti bergantung pada bentuk fotosel, bukan pada cahaya.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Panjang gelombang λ (nm)
Apa yang anda ukur:
- Tenaga foton E_γ (eV)
- Keupayaan henti V_stop (V)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset perencat-fotoelektrik dan tekan Set semula. Fungsi kerja fotosel ditetapkan pada 2.0 eV.
- Aktifkan bacaan keupayaan-henti.
- Tetapkan panjang gelombang cahaya bagi setiap percubaan dan rekod keupayaan henti yang diperlukan untuk menghentikan fotoelektron terpantas.
Persamaan pengawal
Keupayaan Henti — V_stop = K_max/e
Voltan perencat yang nyaris-nyaris menghentikan fotoelektron terpantas sama dengan tenaga kinetik maksimum mereka dalam eV: V_stop = K_max = E_γ − φ. Ini memberi bacaan terus dan mudah diukur bagi tenaga foton di atas ambang.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira E_γ = hc/λ, kemudian V_stop = K_max = E_γ − φ menggunakan φ = 2.0 eV (secara berangka, kerana 1 eV tenaga kinetik dihentikan oleh tepat 1 V keupayaan perencat). Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan mengapa pengukuran voltan henti ialah helah eksperimen yang bijak: ia membaca terus K_max dalam eV tanpa perlu mengukur laju elektron secara terus.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Jika anda memplot V_stop melawan FREKUENSI cahaya (bukan panjang gelombang), cerun garis itu akan sama dengan h/e -- pemalar Planck dibahagi cas elektron. Terangkan mengapa graf ini digunakan secara sejarah untuk mengukur pemalar Planck secara eksperimen.
- Apakah keupayaan henti bagi cahaya dengan tenaga foton di bawah 2.0 eV? Adakah anda malah memerlukan keupayaan henti dalam kes itu?
- 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
- Selamat datang ke Fotoelektrik Perencat
- Pilih fotosel itu
- Tekan Main
- Keupayaan henti
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.