nr ęwicz. 220 |
data 23.03.1998 |
Mikoaj Pranke |
Wydzia Elektryczny |
Semestr II |
grupa E-8
|
prowadzcy: M. Kamiski
|
przygotowanie |
wykonanie |
ocena ostatecz. |
||
TEMAT: WYZNACZANIE STAEJ PLANCKA I PRACY WYJCIA NA PODSTAWIE ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNEGO
1. Wstp:
W ciaach staych bdcych przewodnikami, elektrony walencyjne nie s zwizane z macierzystymi atomami - poruszaj si one swobodnie w sieci krystalicznej tworzc tzw. gaz elektronowy. W wyniku wzajemnego oddziaywania atomów bariery potencjau oddzielajce ssiednie atomy ulegaj obnieniu do wartoci mniejszej ni cakowita energia elektronu i nie stanowi przeszkody w ruchu elektronów.
Atomy znajdujce si na powierzchni krysztau maj ssiadów tylko od strony wntrza i dlatego energia potencjalna w pobliu tych atomów jest inna ni w gbi krysztau. Energia potencjalna na powierzchni jest wiksza, wic powierzchnia stanowi barier dla elektronów, dziki której nie mog one opuci krysztau. Opuszczenie metalu przez elektron (pokonanie bariery potencjau Uo) jest moliwe, jeli uzyska on na to dodatkow energi o wartoci przynajmniej e*Uo. Ta energia nazywa si prac wyjcia. ródem energii mog by:
a) podwyszona temperatura - termoemisja
b) silne pole elektryczne - emisja polowa
c) bombardowanie czstkami o dostatecznie duej energii kinetycznej
d) owietlenie krysztau
W przypadku owietlenia krysztau mamy doczynienia ze zjawiskiem fotoelektrycznym.
Wybicie elektronu z metalu przez foton zachodzi tylko wtedy, gdy energia fotonu h jest równa
lub wiksza od pracy wyjcia W.
Przemiany energii w zjawisku fotoelektrycznym opisuje równania Einsteina
(1)
gdzie: h - staa Plancka równa 6,62"10 -34 J"s, - czstotliwo fali wietlnej, W - praca wyjcia
m - masa elektronu, v - jego prdko poza metalem.
Prd fotoelektryczny pynie nawet wtedy, gdy midzy anod i katod nie ma napicia. Dzieje si tak dziki energii kinetycznej posiadanej przez elektrony w momencie wybicia z metalu. Cakowity zanik prdu mona spowodowa przykadajc napicie o przeciwnej polaryzacji, tzn. potencja niszy na anod. Jeeli napicie ma odpowiedni warto zwan potencjaem hamujcym Vh to nastpuje cakowite zahamowanie elektronów - ich energia kinetyczna zostaje zuyta na wykonanie pracy przeciwko polu elektrycznemu.
(2)
Uwzgldniajc powyszy zwizek moemy przeksztaci równanie (1) do postaci :
(3)
Na podstawie wykresu zalenoci Vh=f() mona znale sta Plancka h oraz prac wyjcia W, gdy tangens kta nachylenia prostej opisanej równaniem (3) wynosi h/e, a punkt przecicia prostej z osi rzdnych ma warto - W/e.
Wyznaczam równe c/
nr. filtru |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
[nm] |
400 |
410 |
420 |
430 |
440 |
450 |
460 |
470 |
480 |
490 |
*1014 |
7,495 |
7,2974 |
7,1236 |
6,9719 |
6,7998 |
6,6487 |
6,5041 |
6,3658 |
6,2332 |
6,106 |
2. Tabelki:
Uh |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1 |
1,007 |
0,92 |
0,724 |
0,671 |
0,599 |
0,551 |
0,501 |
0,382 |
0,359 |
0,328 |
2 |
1,0 |
0,929 |
0,74 |
0,67 |
0,591 |
0,556 |
0,506 |
0,381 |
0,363 |
0,333 |
3 |
0,996 |
0,938 |
0,715 |
0,661 |
0,586 |
0,55 |
0,494 |
0,395 |
0,355 |
0,325 |
rednia |
1,001 |
0,929 |
0,726 |
0,667 |
0,592 |
0,552 |
0,50 |
0,386 |
0,359 |
0,328 |
Wykres Vh=f() na zaczonej kartce.
Z regresji liniowej dla filtrów 3,4,5,6,7,8.
A = 4.178 * 10-15 A= 3.487* 10-16
B = -12.244 B= 0.235
U[ V ] |
I [ mA ] |
20,01 |
1,22 |
19 |
1,21 |
18 |
1,2 |
17 |
1,19 |
16 |
1,19 |
15 |
1,18 |
14 |
1,16 |
13 |
1,15 |
12 |
1,14 |
11 |
1,12 |
10 |
1,1 |
9 |
1,08 |
8 |
1,06 |
7 |
1,04 |
6 |
1,02 |
5 |
0,99 |
4 |
0,94 |
3 |
0,91 |
2 |
0,84 |
1 |
0,67 |
-1 |
20 |
-2 |
20 |
-3 |
20 |
-4 |
20 |
-5 |
20 |
-6 |
20 |
-7 |
20 |
-8 |
20 |
-9 |
20 |
-10 |
20 |
Wykres Uh od I na zaczonej kartce
Tak wic jeli A= h/e to h = A * e.
A wic obliczona staa wynosi: 6,693 * 10-34
Bd wyznaczam ze wzoru h=A*e
A wic obliczony bd wynosi: 5,586 * 10-35
Wnioski :
Otrzymany wynik jest bardzo bliski staej Plancka a bd wynosi zaledwie 5,586 * 10-35.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Masaz nr 7
WykÅad nr 4
Projekt nr 1piÄ tek
TEST NR 5
Zajecia Nr 3 INSTYTUCJE SPOLECZNE
WykÅad nr 7
zestaw nr 2
ochrona srodowiska nr 2
zestaw nr 3 (2)
WYKÅAD NR 3 KB2 PÅYTY WIELOKIERUNKOWO ZBROJONE
WykÅad nr 5 podstawy decyzji producenta
Äwiczenia nr 6 (2) prezentacja
Hydrologia Wyklad nr 11
wykÅad+nr+8+ +ObrĆ³bki+powierzchniowe
Teoria post korekcyjnego nr 1
Lekcja kliniczna nr 2 VI rok WL
wiÄcej podobnych podstron