Vật lý hiện đại
Ngưỡng quang điện
Điều chỉnh λ và φ — dòng quang điện dừng lại dưới tần số ngưỡng; đọc V_hãm.
Ngưỡng quang điện — mô phỏng Vật lý hiện đại tương tác. Điều chỉnh λ và φ — dòng quang điện dừng lại dưới tần số ngưỡng; đọc V_hãm. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.
Hiệu ứng fotolistrik
Điều chỉnh λ và φ: dòng photoelectron dừng lại dưới tần số ngưỡng; đọc V_stop.
Phương trình quang điện của Einstein K_max = hf − φ liên hệ năng lượng photon với động năng electron bị bật ra. Dưới tần số ngưỡng hf < φ, không có electron nào rời khỏi bất kể cường độ ánh sáng — bằng chứng ánh sáng bị lượng tử hóa. Điều chỉnh bước sóng và công thoát để tìm điểm cắt.
- K_max = hf − φ
- Tần số ngưỡng
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
Ánh sáng có bước sóng khác nhau chiếu vào kim loại có công năng 2,3 eV. Miễn là cả hai bước sóng đều vượt quá ngưỡng, liệu một photon xanh hơn (bước sóng ngắn hơn) có đẩy ra một electron có động năng lớn hơn không?
Dự đoán cân nặng
- Không - động năng chỉ phụ thuộc vào cường độ ánh sáng chứ không phụ thuộc vào bước sóng.
- Nó phụ thuộc vào màu của kim loại chứ không phải bước sóng của ánh sáng.
- Có - trên ngưỡng, bước sóng ngắn hơn có nghĩa là năng lượng photon cao hơn, do đó các electron bị đẩy ra có động năng cao hơn.
Vai trò thay đổi
Những gì bạn đặt:
- Bước sóng λ (nm)
Những gì bạn đo lường:
- Năng lượng photon E_γ (eV)
- Động năng cực đại K_max (eV)
Cuộc điều tra diễn ra như thế nào
- Mở cài đặt trước photoelectric-threshold và nhấn Reset. Chức năng làm việc của tế bào quang điện được cố định ở 2.3 eV.
- Kích hoạt tính năng đọc năng lượng photon và động năng cực đại.
- Đặt bước sóng ánh sáng cho mỗi lần thử và ghi lại động năng cực đại của các electron bắn ra.
phương trình điều khiển
Năng lượng photon — E = hc/λ
Năng lượng của photon chỉ phụ thuộc vào bước sóng (hoặc tần số) của nó: E = hc/λ = hf. Bước sóng ngắn hơn có nghĩa là các photon năng lượng cao hơn.
Động năng quang điện cực đại — K_max = E − φ
Phương trình quang điện của Einstein: năng lượng của photon tới trước tiên thực hiện hàm công (năng lượng liên kết một electron với kim loại), và phần còn lại sẽ trở thành động năng của electron bị bắn ra: K_max = E_γ − φ.
Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì
- Đối với một lần thử, hãy tính E_γ = hc/λ bằng h = 6.626×10⁻³⁴ J·s, c = 3×10⁸ m/s, rồi K_max = E_γ − φ sử dụng φ = 2.3 eV. So sánh cả hai với bảng.
- Giải thích tại sao K_max tăng tuyến tính với năng lượng photon (và do đó tăng 1/λ) khi bạn ở trên ngưỡng, với độ dốc chính xác bằng 1 và hệ số chặn y là −φ.
Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm
- Lý thuyết sóng cổ điển dự đoán rằng ngay cả ánh sáng mờ, tần số thấp cuối cùng cũng sẽ đẩy các electron ra nếu bạn đợi đủ lâu hoặc tăng cường độ lên. Giải thích tại sao ngưỡng năng lượng sắc nét của hiệu ứng quang điện (không phụ thuộc vào cường độ) lại gây ngạc nhiên đến vậy trước lời giải thích về photon của Einstein.
- Nếu bạn tăng gấp đôi cường độ ánh sáng ở cùng bước sóng thì K_max có thay đổi không? Thay vào đó điều gì sẽ thay đổi?
- 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
- Năng lượng nhiều hơn hay ít hơn?
- Dịch về phía xanh
- Ghi lại động năng
- Mở dữ liệu
- Giải thích bằng chứng của bạn
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 →