Экспериментальное оборудование, приборы и принадлежности.

 

Лабораторная установка (рис. 1) состоит из металлического корпуса 1, на котором установлен объектив 2 фотоэлемента и осветитель 3. Лампа осветителя установлена на подвижной каретке, которая может перемещаться вдоль установки. За счёт этого можно изменять расстояние от источника света до линзы фотоприёмника. Это расстояние измеряется по линейке 4. Для фиксации осветителя в определённой позиции служит зажимный винт 6. Имеется комплект из 5 светофильтров, которые устанавливаются на фотоприёмник. Перед фотоприёмником установлена стойка 5 с вращающимися поляроидами, которые служат для ослабления светового потока, падающего на фотоэлемент.

 

Рис. 1

Внутри металлического корпуса 1 расположен вакуумный фотоэлемент, блоки питания установки, а также встроенный датчик тока и напряжения, который служит для измерения фототока и катод-анодного напряжения фотоэлемента.

Порядок выполнения работы:

1. Включите питание установки, дайте ей прогреться в течение 5 минут, передвиньте источник света на отметку 25см.

2. Установите максимальную интенсивность света, полярность напряжения переключите на «-». Режим отображения цифрового дисплея переключите в положение «Ток». Переключатель «Коэффициент усиления» установите в положение «х0.001».

3. Установите красный светофильтр. Изменяя напряжение, добейтесь падения фототока до нуля и зафиксируйте значение запирающего напряжения U_з.

4. Повторите измерения по п. 6.3 для остальных светофильтров.

5. Получив значение запирающего напряжения для различных длин волн, определите частоту падающего светаn: n = с/λ.

6. Построите зависимость U_з(n).

7. Из уравнения Эйнштейна, записанного в виде U_з=(h/e) n- (1/e)A следует, что тангенс угла наклона построенного графика соответствует величине h/e.

8. Умножив величину тангенса наклона на e, определите значение постоянной Планка.

9. Рассчитайте значение постоянной Планка по формуле (7), используя полученные ранее значения запирающих напряжений для различных длин волн. Сравните полученный результат с результатом п.8.

10. Передвиньте источник света на отметку 35 см.

11. Установите красный светофильтр (635 нм) перед фотоприемником, установите минимальную интенсивность света, полярность напряжения переключите на «+», переключатель «Коэффициент усиления» может находиться в положении «х1» или «х0.1».

12. Постепенно увеличивая напряжение, пронаблюдайте изменение фототока. Для регистрации тока и напряжения используйте переключатель режимов цифрового дисплея.

13. Постройте на миллиметровой бумаге вольтамперную характеристику фотоэлемента.

14. Изменяя расстояние между источником света и фотоэлементом, т е изменяя интенсивность светового потока, проверьте справедливость 1-го закона А.Г.Столетова.

15. Закрывая отверстие фотоприемника рукой, пронаблюдайте падение фототока.