Изучение основных законов фотоэффекта

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Рыбинская государственная авиационная технологическая

академия им. П.А.Соловьёва

КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

УТВЕРЖДЕНО

на заседании методического

семинара кафедры физики

«   » _________ 2005 г.

Зав.каф.  Пиралишвили Ш.А.

Лаборатория «Квантовая физика»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № КФ – 1

ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОВ ФОТОЭФФЕКТА

Нормоконтролёр	Автор: к. ф–м. н., доцент       Шалагина Е.В.
____________	___________________
	Рецензент: к. ф–м. н., доцент Шувалов В.В.
	___________________

Рыбинск 2005

ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

          Работа выполняется в соответствии с общими требованиями техники безопасности, предъявляемыми к учебным лабораториям по курсу общей физики.

ВНИМАНИЕ!

1.  Попадание прямого света на фотоэлемент недопустимо, так как это приводит к выгоранию фотоэлемента и его порче.

В нерабочем состоянии фотоэлемент должен быть защищен колпачком.

2.  Монохроматор отъюстирован и в связи с этим изменять положение линз, закрепленных на оптической скамье, запрещено!

3.  Для того, чтобы не сбить градуировку барабана, не доводить указатель барабана до конца шкалы на 100 делений в одну и в другую сторону.

          ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1.  Изучение основных законов внешнего фотоэффекта в металлах.

2.  Получение и анализ вольт-амперной, спектральной и световых характеристик вакуумного фотоэлемента.

3.  Определение красной границы фотоэффекта, работы выхода электронов из металла и задерживающего потенциала для излучения различных длин волн.

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ:

Фотоэлемент, источник питания фотоэлемента, вольтметр, гальванометр, монохроматор, система линз, источник света с источником питания.

1  ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Излучение (свет) обнаруживает квантово-волновой дуализм: при его распространении проявляются волновые свойства (дифракция, интерференция и др.), при поглощении и испускании – корпускулярные.

Явления фотоэффекта можно понять, учитывая корпускулярную природу излучения.

Гипотеза о корпускулярной природе излучения была сделана Эйнштейном, который предположил, что излучение представляет собой поток отдельных частиц (квантов). Квант электромагнитного излучения был назван фотоном. Фотон обладает всеми присущими частице характеристиками. Заряд фотона равен нулю, спин-единице. Масса покоя фотона равна нулю. Это означает, что фотон существует только в движении, причем скорость его в любой системе отсчета равна скорости света (с). Фотон можно охарактеризовать следующими величинами:

–  энергией Е_ф:

                                                                  ,                                               (1.1)