Fizică modernă
Potențial de frânare
Variază V — privește curba I–V; curentul scade pe măsură ce tensiunea de frânare se apropie de V_stop.
Potențial de frânare — simulație interactivă de Fizică modernă. Variază V — privește curba I–V; curentul scade pe măsură ce tensiunea de frânare se apropie de V_stop. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Potențial de oprire
Variază V — privește curba I–V; curentul scade pe măsură ce tensiunea de frânare se apropie de V_stop.
Tensiunea de frânare se opune celor mai rapizi fotoelectroni. La potențialul de oprire V_stop, chiar și cei mai energetici electroni nu mai ajung la colector: eV_stop = K_max = hf − φ. Măsurarea V_stop în funcție de frecvență dă constanta lui Planck și funcția de lucru — experimentul explicat de Einstein.
- eV_stop = K_max
- Curba I–V
Rezumat de investigație
Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul
Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.
Întrebare-ghid
O tensiune de frânare este aplicată pentru a împinge fotoelectronii smulși înapoi spre metal. Ce tensiune este necesară pentru a abia opri chiar și cei mai rapizi electroni smulși?
Predicții de cântărit
- Tensiunea de oprire nu depinde de energia fotonului.
- Tensiunea de oprire (în volți) egalează numeric energia cinetică maximă (în eV) — îi trebuie exact atât lucru mecanic invers pentru a opri cei mai rapizi electroni.
- Tensiunea de oprire depinde de forma fotocelulei, nu de lumină.
Rolurile variabilelor
Ce stabilești tu:
- Lungime de undă λ (nm)
Ce măsori:
- Energia fotonului E_γ (eV)
- Potențialul de oprire V_stop (V)
Cum decurge investigația
- Deschide presetarea photoelectric-retard și apasă Resetează. Funcția de lucru a fotocelulei este fixă la 2.0 eV.
- Activează citirea potențialului de oprire.
- Setează lungimea de undă a luminii pentru fiecare încercare și înregistrează potențialul de oprire necesar pentru a opri cei mai rapizi fotoelectroni.
Ecuația guvernantă
Potențial de oprire — V_stop = K_max/e
Tensiunea de frânare care abia oprește cei mai rapizi fotoelectroni este egală cu energia lor cinetică maximă în eV: V_stop = K_max = E_γ − φ. Asta dă o citire directă, ușor de măsurat, a energiei fotonului peste prag.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Pentru o încercare, calculează E_γ = hc/λ, apoi V_stop = K_max = E_γ − φ folosind φ = 2.0 eV (numeric, pentru că 1 eV de energie cinetică este oprit de exact 1 V de potențial de frânare). Compară cu tabelul.
- Explică de ce măsurarea tensiunii de oprire este un truc experimental ingenios: citește direct K_max în eV, fără a fi nevoie să măsori direct vitezele electronilor.
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- Dacă ai plota V_stop în funcție de FRECVENȚA luminii (nu lungimea de undă), panta acelei linii ar egala h/e — constanta lui Planck împărțită la sarcina electronului. Explică de ce acest grafic a fost folosit istoric pentru a măsura experimental constanta lui Planck.
- Care ar fi potențialul de oprire pentru lumină cu energie a fotonului sub 2.0 eV? Ți-ar trebui măcar un potențial de oprire în acel caz?
- 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
- Bine ai venit la Frânarea fotoelectrică
- Selectează fotocelula
- Apasă Pornește
- Potențial de oprire
- Deschide panoul Proprietăți
- Ai reușit!
Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.
Deschide laboratorul interactiv →