Vật lý hiện đại
Điện thế hãm
Quét V — quan sát đường cong I–V; dòng điện giảm khi điện thế hãm tiến gần V_hãm.
Điện thế hãm — mô phỏng Vật lý hiện đại tương tác. Quét V — quan sát đường cong I–V; dòng điện giảm khi điện thế hãm tiến gần V_hãm. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.
Thế cắt
Quét V: quan sát đường cong I–V; dòng điện giảm khi điện áp cản tiến gần V_stop.
Điện áp cản chống lại các photoelectron nhanh nhất. Ở thế cắt V_stop, ngay cả các electron năng lượng cao nhất cũng không đến được bộ thu: eV_stop = K_max = hf − φ. Đo V_stop theo tần số cho ra hằng số Planck và công thoát — thí nghiệm mà Einstein đã giải thích.
- eV_stop = K_max
- Đường cong I–V
Tóm tắt điều tra
Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm
Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.
Câu hỏi lái xe
Một điện áp hãm được đặt vào để đẩy các quang điện tử bắn ra về phía kim loại. Cần có điện áp nào để vừa đủ ngăn chặn ngay cả những electron phóng ra nhanh nhất?
Dự đoán cân nặng
- Điện áp dừng không phụ thuộc vào năng lượng photon.
- Điện áp dừng (tính bằng volt) bằng số với động năng cực đại (tính bằng eV) - cần thực hiện công ngược lại chính xác như vậy để dừng các electron nhanh nhất.
- Điện áp dừng phụ thuộc vào hình dạng của tế bào quang điện chứ không phụ thuộc vào ánh sáng.
Vai trò thay đổi
Những gì bạn đặt:
- Bước sóng λ (nm)
Những gì bạn đo lường:
- Năng lượng photon E_γ (eV)
- Điện thế dừng V_stop (V)
Cuộc điều tra diễn ra như thế nào
- Mở cài đặt trước chậm quang điện và nhấn Reset. Chức năng làm việc của tế bào quang điện được cố định ở mức 2,0 eV.
- Kích hoạt tính năng đọc tiềm năng dừng.
- Đặt bước sóng ánh sáng cho mỗi lần thử và ghi lại thế năng dừng cần thiết để ngăn chặn các quang điện tử nhanh nhất.
phương trình điều khiển
Dừng tiềm năng — V_stop = K_max/e
Điện áp hãm vừa đủ làm dừng các quang điện tử nhanh nhất bằng động năng cực đại của chúng tính bằng eV: V_stop = K_max = E_γ − φ. Điều này mang lại kết quả trực tiếp, dễ đo lường của năng lượng photon trên ngưỡng.
Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì
- Đối với một lần thử, hãy tính E_γ = hc/λ, sau đó tính V_stop = K_max = E_γ − φ sử dụng φ = 2.0 eV (về số lượng, vì 1 eV của động năng bị dừng bởi chính xác 1 V của thế năng hãm lại). So sánh với bảng.
- Giải thích tại sao việc đo điện áp dừng là một thủ thuật thực nghiệm thông minh: nó đọc trực tiếp K_max tính bằng eV mà không cần đo trực tiếp tốc độ electron.
Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm
- Thay vào đó, nếu bạn vẽ V_stop theo TẦN SỐ (không phải bước sóng) của ánh sáng, độ dốc của đường đó sẽ bằng h/e - hằng số Planck chia cho điện tích electron. Giải thích tại sao đồ thị này trước đây được dùng để đo hằng số Planck trong thực nghiệm.
- Thế năng dừng đối với ánh sáng có năng lượng photon dưới 2,0 eV sẽ là bao nhiêu? Bạn thậm chí có cần một tiềm năng dừng trong trường hợp đó?
- 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
- Chào mừng đến trễ quang điện
- Chọn tế bào quang điện
- Nhấn Phát
- Thế cắt
- Mở Trình kiểm tra
- Hoàn thành!
Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.
Mở phòng thí nghiệm tương tác →