Determinarea experimentală a constantei lui Planck prin metoda câmpului întârzietor

Extras din referat Cum descarc?

1. Scopul lucrarii
In aceasta lucrare se urmareste determinarea constantei lui Planck, a
energiei de extractie We pentru un electron din catodul celulei fotoelectrice
si a lungimii de unda a pragului fotoelectric, folosind efectul fotoelectric.
2. Teoria lucrarii
Prin efect fotoelectric se intelege fenomenul de punere in libertate a
electronilor dintr-un metal supus actiunii radiatiilor din domeniu vizibil sau
ultraviolet, ca urmare a interactiunilor dintre radiatii si electronii liberi ai
metalului. Acest efect se mai numeste si efect fotoelectric extern si a fost
descoperit experimental de catre fizicianul H. Hertz (1887).
Studii sistematice asupra acestui fenomen au fost efectuate de A. G.
Staletov (1898) si A. Einstein (1905) care au stabilit experimental legile
acestui fenomen.
Interpretarea teoretica a acestui fenomen a fost realizata de A. Einstein
pe baza teoriei cuantelor, prin extinderea ipotezei lui Planck, care a stabilit
totodata si o relatie matematica pe baza legii conservarii energiei:
h? = h? 0 + Ec (1)
unde E = h? este energia fotonului incident, We = h?0 este energia de
extractie al electronului din metal aflat la suprafata acestuia (h fiind
constanta lui Planck),
2
mv2
Ec = este energia cinetica initiala a
2
fotoelectronului emis iar ?0 -  este frecventa minima (limita) pentru care se
mai produce efectul fotoelectric si care se numeste frecventa de prag sau
pragul rosu al efectului fotoelectric.
Pentru studiul efectului fotoelectric se foloseste o celula fotoelectrica
care este construita dintr-un tub vidat, avand in interiorul sau doi electrozi:
catodul K construit din metalul ce emite electroni sub actiunea luminii si
anodul A, care este un inel metalic ce colecteaza electronii emisi de catod.
Datorita unei diferente de potential intre anod si catod fotoelectronii
ce ajung la anod determina in circuitul exterior (fig. 1) un curent electric pus
in evidenta de un galvanometru G.
Fig. 1 Fig. 2
Dependenta intensitatii curentului fotoelectric de tensiunea aplicata
intre electrozi este data de curba prezentata in figura 2. Trebuie remarcat ca
daca conditiile experimentale raman neschimbate atunci intensitatea curentului
fotoelectric de saturatie Imax este proportionala cu intensitatea I a radiatiei
incidente.
Aceasta curba pune in evidenta urmatoarele proprietati:
a) Daca tensiunea aplicata U este nula (U = 0), valoarea curentului
fotoelectric I = I0 != 0.
b) Daca tensiunea dintre electrozi creste luand valori pozitive curentul
I creste pana atinge pentru valoarea U = Umax o valoare maxima Imax. In
continuare, daca se mareste tensiunea U , curentul ramane stationar. Daca insa
tensiunea creste prea mult catodul poate fi distrus (strapuns).
c) Daca U ia valori negative, intensitatea I scade si se anuleaza pentru
o valoare negativa a tensiunii (-U0) , unde U0 se numeste tensiunea inversa
maxima.
Pentru aceasta valoare, lucrul mecanic al campului electric invers
(- eU0) devine egal in valoare absoluta cu energia cinetica initiala a
electronului, adica inlocuind in legea de variatie a energiei cinetice, rezulta:

Fisiere in arhiva (1):

 Determinarea experimentala a constantei lui Planck prin metoda campului intarzietor.pdf