Vật lý hiện đại
Tế bào quang điện natri
Photon 500 nm đã cấu hình (2.48 eV) vượt 2.28 eV; photon vạch D natri 589 nm (~2.1 eV) không gây phát xạ trong mô hình này.
Tế bào quang điện natri — mô phỏng Vật lý hiện đại tương tác. Photon 500 nm đã cấu hình (2.48 eV) vượt 2.28 eV; photon vạch D natri 589 nm (~2.1 eV) không gây phát xạ trong mô hình này. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.
Đường cong I-V của tế bào quang điện
500 nm (2,48 eV) gây phát xạ; 589 nm (~2,1 eV) thì không.
Photon 500 nm đã cấu hình (2.48 eV) vượt 2.28 eV; photon vạch D natri 589 nm (~2.1 eV) không gây phát xạ trong mô hình này.
- φ của natri
- Đường vàng λ
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
Công năng của natri là 2,28 eV, tương ứng với bước sóng ngưỡng khoảng 544 nm (ánh sáng vàng lục). Liệu ánh sáng đỏ (khoảng 650 nm) có đẩy ra bất kỳ quang điện tử nào khỏi natri không, bất kể nó sáng đến mức nào?
Dự đoán cân nặng
- Có, nếu ánh sáng đủ sáng.
- Nó phụ thuộc vào thời gian ánh sáng chiếu sáng.
- Không - năng lượng photon của ánh sáng đỏ thấp hơn công năng của natri, do đó không có electron nào bị bật ra bất kể cường độ.
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 tế bào quang điện natri và nhấn Đặt lại. Công năng của natri là 2,28 eV.
- Kích hoạt tính năng đọc trạng thái năng lượng photon và quang phát xạ.
- Đặt bước sóng ánh sáng cho mỗi lần thử và ghi lại động năng cực đại (0 nếu dưới ngưỡng).
phương trình điều khiển
Hành vi ngưỡng — K_max = E − φ
K_max = max( 0 , E_γ − φ): dưới hàm công, không có quang điện tử nào được phát ra bất kể cường độ — một ngưỡng sắc nét mà hình ảnh ánh sáng (sóng) thuần túy cổ điển không thể giải thích được.
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 K_max = max( 0 , E_γ − φ) sử dụng φ = 2.28 eV. So sánh với bảng — xác nhận lần thử bước sóng dài nhất cho ra K_max = 0 .
- Bước sóng ngưỡng của natri là λ_threshold = hc/φ ≈ 544 nm. Giải thích tại sao bất kỳ bước sóng nào dài hơn bước sóng này (năng lượng photon thấp hơn) không bao giờ có thể đẩy một electron ra khỏi natri, bất kể cường độ ánh sáng.
Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm
- Các vật liệu quang điện khác nhau được chọn để có chức năng hoạt động phù hợp với quang phổ mặt trời. Giải thích tại sao một vật liệu có công năng quá CAO sẽ lãng phí phần lớn ánh sáng nhìn thấy của mặt trời thay vì chuyển nó thành điện năng.
- Thí nghiệm này cho thấy K_max phụ thuộc vào bước sóng (màu sắc) chứ không phải độ sáng. Tính chất vật lý nào của ánh sáng KHÔNG thay đổi nếu bạn tăng độ sáng ở bước sóng cố định trên ngưỡng?
- 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 tế bào quang điện natri
- Chọn tế bào quang điện
- Nhấn Phát
- Công thoát của natri
- 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 →