Hiệu ứng quang điện: Thế năng dừng

1 · Dự đoán

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?

• 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.

2 · Thiết lập

1. 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.
2. Kích hoạt tính năng đọc tiềm năng dừng.
3. 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.

3 · Thu thập dữ liệu

Vẽ đồ thị V_stop (trục y) theo năng lượng photon E_γ (trục x) cho ba lần thử của bạn.

4 · Phân tích

1. 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.
2. 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.

5 · Gia hạn

1. 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.
2. 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?

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

← Quay lại thử nghiệm