| Nr filtra | długość fali λ [nm] | szerokość połówkowa τ [nm] | częstotliwość v [1/s] | U1 [mV] | U2 [mV] | U3 [mV] | Uśr [mV] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 368 | 10 | 0,000815 | 925 | 913 | 919 | 919 |
| 2 | 373 | 10 | 0,000804 | 958 | 950 | 918 | 942 |
| 3 | 405 | 20 | 0,000741 | 714 | 739 | 719 | 724 |
| 4 | 417 | 6 | 0,000719 | 665 | 665 | 634 | 654,67 |
| 5 | 428 | 10 | 0,000701 | 546 | 580 | 569 | 565 |
| 6 | 440 | 10 | 0,000682 | 531 | 501 | 508 | 513,33 |
| 7 | 445 | 10 | 0,000674 | 449 | 440 | 450 | 446,33 |
| 8 | 452 | 10 | 0,000664 | 418 | 417 | 412 | 415,67 |
Obliczenia częstotliwości:
v = c/λ , c = 3*108 m/s
v1 = 3*108 / 368*10-9 = 0,000815 1/s
v2 = 3*108 / 373*10-9 = 0,000804 1/s
v3 = 3*108 / 405*10-9 = 0,000741 1/s
v4 = 3*108 / 417*10-9 = 0,000719 1/s
v5 = 3*108 / 428*10-9 = 0,000701 1/s
v6 = 3*108 / 440*10-9 = 0,000682 1/s
v7 = 3*108 / 445*10-9 = 0,000674 1/s
v8 = 3*108 / 452*10-9 = 0,000664 1/s
Niepewności dla U:
u (U) = 0,03 * U
u (U1) = 0,03 * 919 = 0,027 V
u (U2) = 0,03 * 942 = 0,028 V
u (U3) = 0,03 * 724 = 0,022 V
u (U4) = 0,03 * 654,67 = 0,020 V
u (U5) = 0,03 * 565 = 0,017 V
u (U6) = 0,03 * 513,33 = 0,015 V
u (U7) = 0,03 * 446,33 = 0,013 V
u (U8) = 0,03 * 415,67 = 0,012 V
Niepewności dla λ:
u (λ) = τ / 2
u (λ1) = 10/2 = 5 * 10-9 m
u (λ2) = 10/2 = 5 * 10-9 m
u (λ3) = 20/2 = 10 * 10-9 m
u (λ4) = 6/2 = 3 * 10-9 m
u (λ5) = 10/2 = 5 * 10-9 m
u (λ6) = 10/2 = 5 * 10-9 m
u (λ7) = 10/2 = 5 * 10-9 m
u (λ8) = 10/2 = 5 * 10-9 m
Obliczanie stałej Plancka:
a = h * c / e => h = a * e / c; e = 1,6 * 10-19 C; a = 1,04 * 10-6
h = (1 * 10-6) * (1,6 * 10-19) / 3*108 = 5,53 * 10-34 J*s
Obliczanie pracy wyjścia:
W/e = 1,859 => W = 1,859 * 1,6 * 10-19 = 2,97 * 10-19 J
1J = 0,62415 * 1019 eV => W = 1,86 eV
Obliczanie niepewności dla h i W:
u (h) = Sa * e /c = (5,36*10-8) * 1,6 * 10-19/3*108 = 0,286 * 10-34 J*s
u(W)= Sa *e = 0,13 * 1,6 * 10-19 = 0,208 * 10-19 J = 0,13 eV
Wnioski:
Celem ćwiczenia było wyznaczenie stałej Plancka h oraz pracy wyjścia elektronu. Wartości jak otrzymaliśmy w ćwiczeniu wyniosły: h = (5,53 ± 0,286 * 10-34) J*s, natomiast wartość tablicowa wynosi h= 6,63* 10-34 J*s. Różnica jak otrzymaliśmy mogły wyniknąć z niedokładnego wyzerowania galwanometru, niedokładnego doprowadzenia wartości natężenia prądu fotoelektrycznego do zera (za szybkie lub za późne puszczenie dźwigni), wstrząsów zewnętrznych (poruszenia galwanometru). Wartość pracy wyjścia elektronu jaką otrzymaliśmy to (1,86 ± 0,13) eV, co pozwala określić że fotokatoda była wykonana z selenu (bezpostaciowego).
Poprawa:
| a | b | ||
|---|---|---|---|
| 1,03737E-06 | -1,85959823 | ||
| Sa | 5,36462E-08 | 0,130013344 | Sb |
Korzystają z funkcji „reglinp” można wyliczyć współczynnik a i b