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. Прийняла: Львів 2004р. 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, А U, В І, А  1 0 0 0 14  2 10 5 10 7  3 20 14 20 3  4 30 21 30 0  5 40 27 40 0  6 50 31 80 0  7 60 35    8 70 38    9 80 40    10 90 41    11 100 41    12 140 41    Зелений фільтр  Прямий струм Зворотній струм  № U, В І, А U, В І, А  1 0 0 0 11  2 10 4 10 6  3 20 10 20 2  4 30 14 30 0  5 40 16 40 0  6 50 17 100 0  7 60 18    8 70 18    9 140 18     Синій фільтр  Прямий струм Зворотній струм  № U, В І, А U, В І, А  1 0 0 0 41  2 10 8 10 30  3 20 19 20 22  4 30 28 30 15  5 40 34 40 8  6 50 38 50 3  7 60 42 60 0  8 70 44 90 0  9 80 45    10 90 46    11 100 47    12 140 47     Жовтий фільтр:
=5,79*10-7 м ; Зелений фільтр:
=5,46*10-7 м Синій фільтр:
=4,64*10-7 м I=f(u)(Прямий)                                                                                                               I=f(u)(Зворотній)                                                                                                               Uз=f(v)                                                                                                               Обрахунки: Висновок: на цій лабораторній роботі 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.