1. За даними табл. 1 на міліметрівці побудувати ВАХ фотоелемента, вказавши на графіку значення .
2. За даними табл. 2 обчислити середню величину для кожного значення й занести її в табл.2.
3. Використовуючи отримані середні значення , побудувати графік залежності .
4. За допомогою графіка по формулах (6) і (6а) визначити сталу Планка .
5. Знайти відносну похибку отриманого результату, порівнюючи його з табличним значенням .
6. За даними табл.3 розрахувати середню величину для кожного значення ширини щілини й занести їх у табл.3. Зробити висновок про залежність від інтенсивності опромінюючого світла.
7. За даними табл. 4 побудувати графік залежності iн(d) і зробити висновок про виконання закону Столетова. У випадку помітного відхилення залежності iн(d) від лінійної, проаналізувати можливі причини порушення лінійності.
Частота світла = Таблиця 1
i, мкА
U, В
Таблиця 2
ν, 1014 Гц
n
U0i, В
<U0i>, В
Таблиця 3
U, В
<U0>
d, мм
Таблиця 4
d, мм
i, мкА
Контрольні запитання
1. Що таке зовнішній фотоефект? Запишіть і поясніть рівняння Эйнштейна.
2. Що свідчить про наявність у фотоелектронів початкової кінетичної енергії?
3. Чому фотоелектрони виходять із металу з різною швидкістю? Від чого і
як залежить максимальна швидкість фотоелектронів?
4. Від чого і як залежить потік фотоелектронів, тобто кількість електронів, що вириваються світлом за одиницю часу?
5. Що таке червона межа фотоефекту і від чого вона залежить?
6. Запишіть рівняння Эйнштейна через частоту (довжину хвилі ) червоної межі фотоефекту.
7. Зобразіть загальний вигляд ВАХ фотоелемента та поясніть залежність в області зворотних напруг ( ). Що таке затримуючий потенціал і чим він визначається?
8. Зобразіть сімейство ВАХ фотоелемента при опроміненні його світлом постійної інтенсивності і з частотами . ( - частота червоної межі фотоефекту).
9. Запишіть вираз залежності для фотокатода з роботою виходу .
10. Зобразіть графік залежності затримуючого потенціалу від частоти опромінюючого світла. Як по цьому графіку можна визначити сталу Планка ?
11. Як за графіком залежності можна довести, що при опроміненні металу світлом із частотою, меншою за червону межу, фотоефект неможливий?
12. Зобразіть загальний вигляд ВАХ фотоелемента та поясніть залежність в області прямих напруг ( ). Чим визначається величина струму насичення ін при заданій інтенсивності світла?
13. Зобразіть сімейство ВАХ фотоелемента при опроміненні світлом постійної частоти і з інтенсивностями .
14. Чи можна пояснити закономірності зовнішнього фотоефекту на основі хвильової теорії електромагнітного випромінювання? Відповідь обґрунтувати.