ஒளிமின் விளைவு: நிறுத்து மின்னழுத்தம்

1 · கணிப்பு

வெளியேறிய ஒளிமின் எலக்ட்ரான்களை உலோகத்தை நோக்கி தள்ள ஒரு தடுப்பு மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மிக வேகமான வெளியேறிய எலக்ட்ரான்களைக் கூட சற்றே நிறுத்த எந்த மின்னழுத்தம் தேவை?

• 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.

2 · அமைப்பு

1. photoelectric-retard முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். ஒளிமின் கலத்தின் வேலைச் சார்பு 2.0 eV நிலையானது.
2. நிறுத்து-மின்னழுத்த வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் ஒளியின் அலைநீளத்தை அமைத்து, மிக வேகமான ஒளிமின் எலக்ட்ரான்களை நிறுத்த தேவையான நிறுத்து மின்னழுத்தத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், ஃபோட்டான் ஆற்றல் E_γ (x-அச்சு) எதிராக V_stop (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள்.

4 · பகுப்பாய்வு

1. 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.
2. நிறுத்து மின்னழுத்தத்தை அளப்பது ஒரு நுட்பமான சோதனை தந்திரம் ஏன்: அது எலக்ட்ரான் வேகங்களை நேரடியாக அளக்கத் தேவையின்றி K_max-ஐ eV இல் நேரடியாகப் படிக்கிறது.

5 · நீட்டிப்பு

1. 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.
2. ஃபோட்டான் ஆற்றல் 2.0 eV-க்குக் கீழே உள்ள ஒளிக்கு நிறுத்து மின்னழுத்தம் என்னவாக இருக்கும்? அந்த நிலையில் நிறுத்து மின்னழுத்தம் நமக்குத் தேவையா?

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

← சோதனைக்குத் திரும்பு

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்