Файл: Лабораторная работа 2 по учебному курсу Физика 3 (наименование учебного курса).doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 372

Скачиваний: 32

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2по учебному курсу «Физика - 3»(наименование учебного курса)Вариант 2Лабораторная работа № 2 «Внешний фотоэффект. Тепловое излучение и квантовая природа света»Цель работы:

  • Знакомство с квантовой моделью внешнего фотоэффекта.

  • Экспериментальное подтверждение закономерностей фотоэффекта.
Экспериментальное определение красной границы фотоэффекта, работы выхода фотокатода и постоянной Планка.Схема установкиЭксперимент 1Красная граница фотоэффекта для цинка λкр = 294 нмЭксперимент 2Таблица 1. Результаты измерений (вещество - цинк)Номер измерения1234Uзап.i, В-0,5-1,5-2,5-3,5λi, нм2592161841601/λi, 106 м-140004629,65434,86250График зависимости напряжения запирания Uзап от обратной длины волны 1/λРасчетная формула:h = (e/c) ∙ (ΔUзап/Δ1/λ),где e - заряд электрона, e = 1,602 ∙ 10-19 Кл,с - скорость света в вакууме, с = 2,998 ∙ 108 м/сСреднее значение постоянной Планка по графику:h = ((1,602 ∙ 10-19)/(2,998 ∙ 108) ∙ (1,5/1125 ∙ 103) = 7,12 ∙ 10-34 Дж/сФормула для расчета абсолютной погрешности измерения постоянной Планка:Δh = (h) ∙ √(εu2 + ελ2u2 = (ΔU2зап.max + ΔU2зап.min)/(Uзап.max - Uзап.min)2ελ2 = ((1/λmin)4 ∙ Δλ2min + (1/λmax)4 ∙ Δλ2max)/(1/λmin - 1/λmax)2где Uзап.max и Uзап.min соответственно максимальное и минимальное значения напряжения запирания в эксперименте 2, λmin и λmax соответственно максимальное и минимальное значения длины волны излучения в эксперименте 2. ΔUзап.max = ΔUзап.min = 0,05 В - абсолютные погрешности измерения напряжения
Δλmin = Δλmax = 1 нм - абсолютные погрешности измерения длины волны.εu2 = (0,052 + 0,052)/(-3,5 - (-0,5))2 = (0,0025 + 0,0025)/(12,25 - 3,5 + 0,25) = = 0,00056ελ2 = (1,53 ∙ 10-9 + 0,22 ∙ 10-9)/(0,00625 - 0,00386)2 = 0,00031 Δh = 7,12 ∙ 10-34 ∙ √(0,000562 + 0,000312) = 7,12 ∙ 10-34 ∙ 0,00064 = 0,0045 ∙ 10-34Значение работы выхода материала фотокатодаАвых = 4,2 эВВывод: - Экспериментально подтвердили, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно растет с частотой света и не зависит от его интенсивности.- Экспериментально определили красную границу фотоэффекта и постоянную Планка