நவீன இயற்பியல்
தடுப்பு மின்னழுத்தம்
V-ஐ படிப்படியாக மாற்றிப் பாருங்கள் — I–V வளைவைப் பாருங்கள்; தடுக்கும் மின்னழுத்தம் V_stop-ஐ நெருங்கும்போது மின்னோட்டம் வீழும்.
தடுப்பு மின்னழுத்தம் — ஊடாடும் நவீன இயற்பியல் உருவகம். V-ஐ படிப்படியாக மாற்றிப் பாருங்கள் — I–V வளைவைப் பாருங்கள்; தடுக்கும் மின்னழுத்தம் V_stop-ஐ நெருங்கும்போது மின்னோட்டம் வீழும். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
நிறுத்து மின்னழுத்தம்
V-ஐ படிப்படியாக மாற்றிப் பாருங்கள் — I–V வளைவைப் பாருங்கள்; தடுக்கும் மின்னழுத்தம் V_stop-ஐ நெருங்கும்போது மின்னோட்டம் வீழும்.
தடுக்கும் மின்னழுத்தம், வேகமான ஒளிஎலக்ட்ரான்களை எதிர்க்கிறது. நிறுத்தும் மின்னழுத்தம் V_stop-இல், மிக ஆற்றல் மிக்க எலக்ட்ரான்கள் கூட சேகரிப்பானை அடைய முடியாது: eV_stop = K_max = hf − φ. V_stop vs அதிர்வெண்-ஐ அளப்பது பிளாங்க் மாறிலி மற்றும் வேலைச் சார்பைத் தரும்—ஐன்ஸ்டைன் விளக்கிய சோதனை.
- eV_stop = K_max
- I–V வளைவு
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
வெளியேறிய ஒளிமின் எலக்ட்ரான்களை உலோகத்தை நோக்கி தள்ள ஒரு தடுப்பு மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மிக வேகமான வெளியேறிய எலக்ட்ரான்களைக் கூட சற்றே நிறுத்த எந்த மின்னழுத்தம் தேவை?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- நிறுத்து மின்னழுத்தம் ஃபோட்டான் ஆற்றலை சார்ந்திருக்காது.
- நிறுத்து மின்னழுத்தம் (வோல்ட்களில்) எண்ணியல் ரீதியாக அதிகபட்ச இயக்க ஆற்றலுக்கு (eV இல்) சமம் — மிக வேகமான எலக்ட்ரான்களை நிறுத்த சரியாக அவ்வளவு தலைகீழ் வேலை தேவை.
- நிறுத்து மின்னழுத்தம் ஒளியை அல்ல, ஒளிமின் கலத்தின் வடிவத்தை சார்ந்தது.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- அலைநீளம் λ (nm)
நீங்கள் அளப்பவை:
- ஃபோட்டான் ஆற்றல் E_γ (eV)
- நிறுத்து மின்னழுத்தம் V_stop (V)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- photoelectric-retard முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். ஒளிமின் கலத்தின் வேலைச் சார்பு 2.0 eV நிலையானது.
- நிறுத்து-மின்னழுத்த வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் ஒளியின் அலைநீளத்தை அமைத்து, மிக வேகமான ஒளிமின் எலக்ட்ரான்களை நிறுத்த தேவையான நிறுத்து மின்னழுத்தத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
நிறுத்து மின்னழுத்தம் — V_stop = K_max/e
மிக வேகமான ஒளிமின் எலக்ட்ரான்களை சற்றே நிறுத்தும் தடுப்பு மின்னழுத்தம், அவற்றின் அதிகபட்ச இயக்க ஆற்றலுக்கு eV இல் சமம்: V_stop = K_max = E_γ − φ. இது வாசலுக்கு மேலே உள்ள ஃபோட்டான் ஆற்றலின் நேரடி, எளிதில் அளக்கக்கூடிய வாசிப்பைத் தருகிறது.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, E_γ = hc/λ கணக்கிட்டு, பின்னர் φ = 2.0 eV பயன்படுத்தி V_stop = K_max = E_γ − φ கணக்கிடுங்கள் (எண்ணியல் ரீதியாக, 1 eV இயக்க ஆற்றல் சரியாக 1 V தடுப்பு மின்னழுத்தத்தால் நிறுத்தப்படும் என்பதால்). அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- நிறுத்து மின்னழுத்தத்தை அளப்பது ஒரு நுட்பமான சோதனை தந்திரம் ஏன்: அது எலக்ட்ரான் வேகங்களை நேரடியாக அளக்கத் தேவையின்றி K_max-ஐ eV இல் நேரடியாகப் படிக்கிறது.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- ஒளியின் அலைநீளத்திற்கு பதிலாக அதிர்வெண்ணுக்கு (அலைநீளத்திற்கு அல்ல) எதிராக V_stop-ஐ வரைந்தால், அந்தக் கோட்டின் சாய்வு h/e ஆகும் — பிளாங்க் மாறிலி வகுத்து எலக்ட்ரான் மின்சுமை. இந்த வரைபடம் பிளாங்க் மாறிலியை சோதனை ரீதியாக அளக்க வரலாற்று ரீதியாக ஏன் பயன்படுத்தப்பட்டது என்று விளக்குங்கள்.
- ஃபோட்டான் ஆற்றல் 2.0 eV-க்குக் கீழே உள்ள ஒளிக்கு நிறுத்து மின்னழுத்தம் என்னவாக இருக்கும்? அந்த நிலையில் நிறுத்து மின்னழுத்தம் நமக்குத் தேவையா?
- 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
- தடுப்பு மின்னழுத்தத்திற்கு வருக
- ஒளிமின் கலத்தைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- நிறுத்து மின்னழுத்தம்
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.