ВИВЧЕННЯ ЗОВНІШНЬОГО ФОТОЕФЕКТУ ТА ВИЗНАЧЕННЯ СТАЛОЇ ПЛАНКА. Лабораторна робота з Фізика напівпровідників та діелектриків. Робота № 528979

ВИВЧЕННЯ ЗОВНІШНЬОГО ФОТОЕФЕКТУ ТА ВИЗНАЧЕННЯ СТАЛОЇ ПЛАНКА

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2016

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Фізика напівпровідників та діелектриків

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” З в і т про виконання лабораторної роботи №42 з дисципліни “Фізика” на тему: “ВИВЧЕННЯ ЗОВНІШНЬОГО ФОТОЕФЕКТУ ТА ВИЗНАЧЕННЯ СТАЛОЇ ПЛАНКА” ЛЬВІВ – 2016 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: Завдання 1. Дослідження вольт-амперної характеристики фотоелемента. Жовтий фільтр Прямий струм Зворотній струм № U, В І, мкА U, В І, мкА 1 0 142 0 8 2 2,5 240 0,01 13 3 4,5 310 0,02 12 4 5 330 0,03 11 5 5,5 360 0,04 10 6 6 380 0,05 9 7 6,5 400 0,06 8 8 7 420 0,07 7 9 7,5 440 0,08 6 10 8 460 0,09 5 11 8,5 480 0,1 4 12 9 500 0,11 3 13 10,5 520 0,12 2 14 15,5 720 0,13 1 15 20 840 0,14 0 Синій фільтр Прямий струм Зворотній струм № U, В І, мкА U, В І, мкА 1 0 30 0 7 2 2,5 60 0,01 8 3 4,5 75 0,02 8 4 5 80 0,03 7,5 5 5,5 82 0,04 6 6 8 100 0,05 5,5 7 10,5 110 0,06 5 8 14,5 120 0,07 4,5 9 18 120 0,08 4 10 44 130 0,09 3,5 11 50 130 0,1 3 12 55 130 0,11 2,5 13 60 130 0,12 2 14 65 130 0,13 1,5 15 70 130 0,15 0 Жовтий фільтр: =5,79*10-7 м ; Зелений фільтр: =5,46*10-7 м Синій фільтр: =4,64*10-7 м Графіки залежності Iф=f(U) Прямий струм (жовтий) / Прямий струм (синій) / Зворотній струм (жовтий) / Зворотній струм (синій) / Завдання 2. Визначити роботу виходу електрона з фотокатода, сталу Планка та “червону” межу фотоефекту № п/п , с-1 , В А, еВ h*10-34, Дж·с min, с-1 1 5,2*1014 (жовтий) 0,14 (жовтий) 0,38 1.2 5.1*1014 2 6,5*1014 (синій) 0,15 (синій) Графік залежності U0=f() / Завдання 3. Дослідити залежності фотоструму від інтенсивності падаючого випромінювання Синій № п/п , с-1 R , см Rn , см Rn-2 ,см-2 Іф , мкА 1 6,5*1014 8 17,4 0.0033 50 2 16 0.0039 60 3 15,2 0.0043 70 4 14 0.0051 80 5 13,5 0.0055 90 6 12,6 0.0063 100 7 12 0.0070 120 8 10 0.01 170 9 9,5 0.011 200 10 9 0.0123 230 11 8,5 0.0138 260 12 8 0.0156 300 Жовтий № п/п , с-1 R , см Rn , см Rn-2 ,см-2 Іф , мкА 1 5,2*1014 8 21,5 0.0021 110 2 21 0.0022 120 3 20 0.0025 130 4 19,4 0.0026 140 5 19 0.0028 150 6 18 0.0031 170 7 16 0.0039 220 8 15 0.0044 260 9 14 0.0051 300 10 13 0.0059 350 11 11 0.0082 510 12 9 0.0123 790 Графік залежності фотоструму від освітленості Іф = f(Rn). Синій / Жовтий/ Висновок Під час виконання даної лабораторної роботи ми ознайомились з явищем зовнішнього фотоефекту, експериментально визначили “червону” межу фотоефекту для фотокатода, розрахували сталу Планка та роботу виходу електрона з фотокатода. Ми побудували графіки залежності Iф=f(U), з цих графіків визначили значення затримувальних напруг U0 для різних частот випромінювання. Ми побудували графік залежності U0=f() . “Червона” межа фотоефекту для фотокатода: min = 5.1*1014 с-1 , її ми визначили як відрізок, що відтинається графіком залежності U0=f() на осі . Стала Планка: h=1.2*10-34 Дж*с. Робота виходу електрона з фотокатода: А=0,38 еВ

Лабораторна робота Фізика напівпровідників та діелектриків

stalnows

21.12.2016 11:58

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись