Міністерство освіти і науки України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра фізики Лабораторія оптична Звіт Про виконання лабораторної роботи №42 Тема: Вивчення зовнішнього фотоефекту та визначення сталої Планка.  Львів 2014 Тема: вивчення зовнішнього фотоефекту та визначення сталої Планка. Мета: дослідити залежність фотоструму від величини напруги, прикладеної до фотоелемента, визначити роботу виходу електронів із металу, постійну Планка і червону межу фотоефекту. Дослідити залежність фотоструму від інтенсивності падаючого випромінювання. Прилади і матеріали: фотоелемент, гальванометр, вольтметр, вимірювальний пристрій,світлофільтр. Короткі теоретичні відомості: Зовнішнім фотоефектом називається випускання електронів речовиною під дією світла. Енергетичний баланс при фотоефекті виражається рівнянням Ейнштейна:
(1) де
- енергія світлового кванта, передана електрону; А- робота виходу електрона за межу речовини;
- максимальна кінетична енергія звільненого електрона. Закони фотоефекту: Кількість електронів, які вилітають з поверхні речовини за одиницю часу, пропорційна інтенсивності падаючого випромінювання. Для кожної речовини при відповідному стані її поверхні і температурі існує мінімальна частота падаючого випромінювання, нижче якої фотоефект не виникає. Максимальна кінетична енергія фотоелектронів лінійно зростає з частотою падаючого випромінювання й не залежить від його інтенсивності.
(2)
(3) Величина затримуючого потенціалу:
(4) де Vmax – максимальна швидкість вирваних фотоелектронів.
(5)
(6)
(7)
Таким чином, сила фотоструму пропорційна
Таблиця результатів вимірювань: Жовтий фільтр  Прямий струм Зворотній струм  № U, В І, мА U, В І, мА  1 9 60 0 19,5  2 13 70 0,05 15  3 20,5 80 0,09 12  4 33 88 0,17 07  5 53 93 0,33 0  Зелений фільтр  Прямий струм Зворотній струм  № U, В І, А U, В І, А  1 4,5 20 0 7,5  2 9 30 0,05 6  3 12 34 0,06 5  4 25 38 0,12 3  5 40 41 0,23 0   Синій фільтр  Прямий струм Зворотній струм  № U, В І, А U, В І, А  1 6 10 0 5,5  2 10,5 13 0,07 4  3 14 15 0,14 3  4 20 16 0,2 2  5 30 17 0,36 0   Жовтий фільтр:
=5,79*10-7 м ; Зелений фільтр:
=5,46*10-7 м Синій фільтр:
=4,64*10-7 м U0=f(v) № U0 V A h Vmin  1 53 520     2 45 550     3 40 650      № Жовтий Жовтий Синій Синій Зелений Зелений   Rn Iф Rn Iф Rn Iф  1 15,2 0 26,5 0 29,7 0  2 11,8 1,00E-02 13,1 1,00E-01 16,2 1,00E-02  3 9,2 0,02 9,8 2,00E-01 10,1 2,50E-02  4 7,4 3,00E-02 7,8 3,00E-01 8 3,50E-02  5 6,2 0,04 6 4,00E-01 6,1 4,50E-02  Завдання 3 Висновок: під час цієї лабораторної роботи я дослідив залежність фотоструму від величини напруги, прикладеної до фотоелемента, визначив роботу виходу електронів із металу, постійну Планка і червону межу фотоефекту. Дослідив залежність фотоструму від інтенсивності падаючого випромінювання.