Fotoelektrični pojav: zavorna napetost

1 · Predvidi

Zavorna napetost je priključena, da potisne izvržene fotoelektrone nazaj proti kovini. Katera napetost je potrebna, da komaj ustavi celo najhitrejše izvržene elektrone?

• Zavorna napetost ni odvisna od energije fotona.
• Zavorna napetost (v voltih) številčno enača največji kinetični energiji (v eV) — potrebno je točno toliko povratnega dela, da se ustavijo najhitrejši elektroni.
• Zavorna napetost je odvisna od oblike fotocelice, ne od svetlobe.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev photoelectric-retard in pritisni Ponastavi. Izstopno delo fotocelice je fiksno 2,0 eV.
2. Omogoči odčitek zavorne napetosti.
3. Nastavi valovno dolžino svetlobe za vsak poskus in zabeleži zavorno napetost, potrebno za ustavitev najhitrejših fotoelektronov.

3 · Zberi podatke

Nariši V_stop (os y) proti energiji fotona E_γ (os x) za svoje tri poskuse.

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj E_γ = hc/λ, nato V_stop = K_max = E_γ − φ s φ = 2.0 eV (številčno, ker 1 eV kinetične energije ustavi točno 1 V zavorne napetosti). Primerjaj s tabelo.
2. Razloži, zakaj je merjenje zavorne napetosti domiselna poskusna zvijača: neposredno odčita K_max v eV, ne da bi moral neposredno meriti hitrosti elektronov.

5 · Razširi

1. Če bi namesto tega risal V_stop proti FREKVENCi svetlobe (ne valovni dolžini), bi bil naklon te črte enak h/e — Planckova konstanta deljena z nabojem elektrona. Razloži, zakaj se je ta graf zgodovinsko uporabljal za poskusno merjenje Planckove konstante.
2. Katera bi bila zavorna napetost za svetlobo z energijo fotona pod 2,0 eV? Bi sploh potreboval zavorno napetost v tem primeru?

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov