Порядок выполнения работы. 1. Получить комплект из трёх светофильтров

1. Получить комплект из трёх светофильтров. Четвёртый (оранжевый) светофильтр является защитным. Снимают его только для проведения измерений при выключенном осветителе. По окончанию измерений защитный светофильтр необходимо установить в гнездо осветителя перед фотоэлементом.

2. Начальные установки приборов:

а) осветитель – выключен;

б) полярность поданного напряжения – «-»;

в) регулятор величины напряжения – против часовой стрелки до упора;

г) вольтметр - предел измерения: «3 Вольта»;

д) переключатель поддиапазонов цифрового прибора В7-27 А/1 – в положение: 1 μА.

Подключение к прибору В7-27 А/1: красная однополюсная вилка – в гнездо О, чёрная – в I=.

Внимание! БЕЗ СВЕТОФИЛЬТРА ОСВЕТИТЕЛЬ НЕ ВКЛЮЧАТЬ!

3. Измерения:

а) вынуть защитный светофильтр и установить на его место один из рабочих;

б) установить при помощи регулятора напряжения задерживающее поле – 1,5 Вольта;

в) включить свет и амперметром измерить величину тока через фотоэлемент;

г) в дальнейшем уменьшать задерживающее поле до нуля через 0,1 Вольта и записывать соответствующее значение фототока по амперметру;

д) изменить полярность приложенного к фотоэлементу поля на «+» и в обратном порядке измерить зависимость I = f(U) до +1,5 Вольта;

е) выключить свет и, поставив следующий светофильтр, повторить цикл измерений, описанный выше;

4. После окончания измерений: выключить осветитель, установить в него защитный светофильтр, выключить амперметр, вынуть шнур питания из сети.

5. Используя результаты измерений, на одних и тех же координатных осях построить графики зависимости величины тока от приложенной разности потенциалов для трёх разных светофильтров. Величина потенциала, при которой график зависимости I = f(U) пересекает ось напряжений или при котором начинается его подъём относительно этой оси, является величиной задерживающего поля, то есть задерживающим потенциалом.

Определив из графиков два задерживающих потенциала U ₀₁ и U ₀₂ для разных светофильтров с длинами пропускаемых волн λ₁ и λ₂ соответственно, по формуле (7) можно посчитать величину h.

h = · λ₁ · λ₂, (7)

где: e = 1,6·10^-19 Кулона; c = 3·10⁸ м/с;

длинны волн:

λ₁ для синего светофильтра (ФС-1) = 450 нм

λ₂ для зелёного светофильтра (ЗС-11) = 530 нм;

λ₃ для красного светофильтра (ФС-1) = 580 нм;

Вычислив три величины постоянной Планка, найти среднее значение h _ср. Построить график зависимости задерживающего потенциала от частоты света. Согласно с (4), такая зависимость должна быть линейной. Рассчитав тангенс угла наклона этой зависимости и умножив его на заряд электрона, также получают величину h, которую надо сравнить с ранее найденной величиной h _ср.

Литература

1. Добрецов Л. П. Атомная физика. Гл. III.

2. Грицаенко Г. С., Рудницкая Е. С., Горшков А. И. Электронная микроскопия минералов. – М.: Изд. академии наук СССР, 1961. – 132 с.

3. Шпольский Э. В. Атомная физика. – М.: Наука, 1974. – 576 с.