Кон­т­роль­ные во­п­ро­сы

Замечание. При снятии обратной характеристики необходимо нулевое значение тока считывать при уменьшении напряжения от нулевого до запирающего, а не наоборот. Не рекомендуется также устанавливать значение напряжения ниже запирающего.

Порядок выполнения работы

За­да­ние 1. Измерение вольт­ам­пер­ной ха­ра­к­те­ри­сти­ки фо­то­эле­мен­та.

1. Ознакомиться с установкой.

2. Включить установку в сеть; для этого подключить сетевые шнуры к сети, включить тумблеры «сеть» на левой боковой стенке блока 1 и на задней панели измерительного блока 2.

3. Диск со светофильтрами 4 установить в положение «5» и после 5-минутного прогрева ручками 6 установить нулевое значение тока микроамперметра при нулевом значении напряжения.

4. Поворотный диск 5 осторожно повернуть до упора против часовой стрелки.

5. Кнопкой 8 выбрать прямой режим.

6. Установить светофильтр 1 поворотом диска 4 до лёгкого щелчка фиксатора.

7. Кнопкой «сброс» установить нулевое значение напряжения.

8. Записать в табл.7.3 значения напряжения U и тока I.

9. Кнопками «+» и «-» устанавливать нужные значения напряжения U на фотоэлементе (см. табл.7.3) и измерять соответствующую силу тока I.

10. При достижении максимального напряжения нажать кнопку «сброс».

11. Измерения по пунктам 9 и 10 повторить для светофильтров 2, 3 и 4. Все данные записать в таблицу 7.3.

Таблица 7.3

U, В (прямое)	I, мкА
Светофильтр

12. Кнопкой 8 установить обратный режим.

13. Повторить измерения по пунктам 9 и 10 при значениях обратного напряжения, указанных в табл.7.4 для светофильтров 1¸4.

Таблица 7.4

-U, В (обратное)	I, мкА
Светофильтр
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.1
1.2

14. Построить графики зависимости I = f (U) для всех четырёх светофильтров.

За­да­ние 2. Определение постоянной Планка

1. По графикам, построенным в задании 1, определить U _з для каждого светофильтра – обратное напряжение, при котором сила тока обращается в нуль. В табл.7.5 записать модуль U _з.

2. Построить график зависимости U _з= f (n), проведя по экспериментальным точкам прямую линию (графическое усреднение экспериментальных данных).

3. Определить красную границу фотоэффектаn₀, экстраполируя график до пересечения с осью абсцисс, и по формуле (7.4) найти работу выхода А _вых. Результаты занести в табл.7.5.

4. Рассчитать угловой коэффициент графика U _з= f (n) (рис.7.4):

.

5. По формуле (7.8) определить постоянную Планка h; сравнить с табличным значением.

6. Оценить погрешности D А _вых. и D h.

7. Все результаты занести в табл.7.5.

8. Сделать выводы.

Таблица 7.5

№ свето-филь- тра	l, нм	n^.10^14, Гц	U з, В	tg a, В/Гц	n0, Гц	А вых, Дж	D А вых, Дж	А вых, эВ	h, Дж^.с	D h, Дж^.с

1. Что та­кое внешний фо­то­электрический эф­фект?

2. Объ­я­с­ни­те ус­т­рой­ст­во и прин­цип дей­ст­вия фо­то­эле­мен­та.

3. Нарисуйте вольтамперную характеристику фотоэлемента.

4. Сфор­му­ли­руй­те основные за­ко­ны фо­тоэф­фе­к­та.

5. В чём состоит невозможность объяснения законов внешнего фотоэффекта в волновой оптике? Изложите гипотезу Эйнштейна о фотонах.

6. Получите урав­не­ние Эйн­штей­на для фотоэффекта; объясните его смысл.

7. Что та­кое «кра­с­ная грани­ца» фо­то­эф­фе­к­та? Запишите выражение для красной границы.

8. Что по­ка­зы­ва­ет ин­те­граль­ная чув­ст­ви­тель­ность фо­то­эле­мен­та?

Дата добавления: 2015-03-29