POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI
|
SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 84
TEMAT : WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY METODĄ STOKESA
|
Krzysztof Jungowski
IZ rok II |
DATA WYKONANIA : 20 . 12 .95
OCENA : .............................. |
1. CEL ĆWICZENIA.
Cele ćwiczenia :
- zapoznanie się z zewnętrznym zjawiskiem fotoelektrycznym ;
- wyznaczenie czerwonej granicy zjawiska fotoelektrycznego i pracy wyjścia elektronu ;
- wyznaczenie stałej Plancka ;
- zbadanie zależności maksymalnej energii kinetycznej fotoelektronów od częstotliwości światła ;
- zbadanie zależności natężenia prądu fotoelektrycznego od wielkości przyłożonego do fotokomórki napięcia, od natężenia oświetlenia oraz od długości fali światła padającego na katodę ;
2. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE.
Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne polega na emisji elektronów z ciała pod wpływm promieniowania elektromagnetycznego.
Zjawisko to należy do grupy zjawisk fotoelektrycznych. Do zjawisk tych należą : zjawiska fotoelektryczne zewnętrzne, zjawiska fotoelektryczne wewnętrzne i zjawiska fotoelektryczne zaworowe.
3. POMIARY.
3.1 Zależność natężenia prądu fotoelektrycznego od natężenia prądu.
U = 100 [V]
U - stałe napięcie gwarantujące uzyskanie prądu nasycenia ;
r - odległość żródła światła od fotokatody ;
I - natężenie fotoprądu ;
3.1.1 Żródło światła było odsuwane od fotokatody.
rp = 0,2 [m]
rp - początkowa odległość żródła światła od fotokatody ;
r [m] |
I [μA] |
|
|
0.20 |
14.00 |
0.25 |
8.00 |
0.30 |
5.00 |
0.35 |
3.50 |
0.40 |
2.50 |
0.45 |
1.90 |
0.50 |
1.50 |
0.55 |
1.25 |
0.60 |
1.00 |
0.65 |
0.90 |
0.70 |
0.75 |
0.75 |
0.65 |
3.1.2 Żródło światła było przysuwane do fotokatody.
rp = 0,75 [m]
r [m] |
I [μA] |
|
|
0.75 |
0.65 |
0.70 |
0.80 |
0.65 |
0.90 |
0.60 |
1.00 |
0.55 |
1.10 |
0.50 |
1.25 |
0.45 |
1.65 |
0.40 |
2.25 |
0.35 |
3.25 |
0.30 |
4.50 |
0.25 |
7.20 |
0.20 |
12.50 |
3.2 Wyznaczanie charakterystyki fotokomórki.
Pierwszy pomiar dla :
r = 0.30 [m]
r - stała odległość żródła światła od fotokomórki ;
Przy zwiększanym napięciu :
U [V] |
I [μA] |
|
|
10.00 |
3.50 |
20.00 |
4.50 |
50.00 |
5.10 |
80.00 |
5.20 |
100.00 |
5.25 |
200.00 |
5.40 |
250.00 |
5.60 |
300.00 |
5.70 |
350.00 |
5.90 |
400.00 |
6.00 |
Przy zmniejszanym napięciu :
U [V] |
I [μA] |
|
|
400.00 |
6.20 |
350.00 |
6.10 |
300.00 |
6.00 |
250.00 |
5.90 |
200.00 |
5.75 |
100.00 |
5.50 |
80.00 |
5.40 |
50.00 |
5.35 |
20.00 |
4.70 |
10.00 |
3.60 |
Drugi pomiar dla :
r = 0.40 [m]
Przy zwiększanym napięciu :
U [V] |
I [μA] |
|
|
10.00 |
2.00 |
20.00 |
2.50 |
50.00 |
2.75 |
80.00 |
3.00 |
100.00 |
3.05 |
200.00 |
3.25 |
250.00 |
3.50 |
300.00 |
3.50 |
350.00 |
3.55 |
400.00 |
3.60 |
Przy zmniejszanym napięciu :
U [V] |
I [μA] |
|
|
400.00 |
3.65 |
350.00 |
3.60 |
300.00 |
3.45 |
250.00 |
3.40 |
200.00 |
3.30 |
100.00 |
3.00 |
80.00 |
2.95 |
50.00 |
2.90 |
20.00 |
2.60 |
10.00 |
2.10 |
3.3 Zależność natężenia prądu fotoelektrycznego od częstotliwości światła.
λ [nm] |
I [μA] |
|
|
700 |
0.003 |
690 |
0.002 |
680 |
0.002 |
670 |
0.002 |
660 |
0.003 |
650 |
0.005 |
640 |
0.008 |
630 |
0.016 |
620 |
0.025 |
610 |
0.074 |
600 |
0.180 |
590 |
0.360 |
580 |
0.580 |
570 |
0.700 |
560 |
0.860 |
550 |
1.000 |
540 |
1.200 |
530 |
1.350 |
520 |
1.550 |
510 |
1.550 |
500 |
1.600 |
490 |
1.550 |
480 |
1.450 |
470 |
1.400 |
460 |
1.350 |
450 |
1.250 |
440 |
1.150 |
430 |
1.050 |
420 |
0.900 |
410 |
0.800 |
400 |
0.650 |
3.4 Wyznaczanie stałej Plancka.
3.4.1 Zależność między natężeniem fotoprądu a napięciem hamującym.
Dla długości fali :
λ1 = 460 [nm]
U [V] |
I [μA] |
|
|
0.2000 |
0.0170 |
0.3000 |
0.0100 |
0.4000 |
0.0060 |
0.5000 |
0.0025 |
0.6000 |
0.0012 |
0.7000 |
0.0004 |
Dla długości fali :
λ2 = 480 [nm]
U [V] |
I [μA] |
|
|
0.2000 |
0.0155 |
0.3000 |
0.0085 |
0.4000 |
0.0046 |
0.5000 |
0.0020 |
0.6000 |
0.0007 |
0.7000 |
0.0002 |
Dla długości fali :
λ3 = 500 [nm]
U [V] |
I [μA] |
|
|
0.2000 |
0.0145 |
0.3000 |
0.0070 |
0.4000 |
0.0030 |
0.5000 |
0.0012 |
0.6000 |
0.0005 |
0.7000 |
0.0001 |
Dla długości fali :
λ4 = 520 [nm]
U [V] |
I [μA] |
|
|
0.2000 |
0.0125 |
0.3000 |
0.0055 |
0.4000 |
0.0024 |
0.5000 |
0.0009 |
0.6000 |
0.0002 |
0.7000 |
0.0000 |
Dla długości fali :
λ5 = 540 [nm]
U [V] |
I [μA] |
|
|
0.2000 |
0.0095 |
0.3000 |
0.0035 |
0.4000 |
0.0012 |
0.5000 |
0.0004 |
0.6000 |
0.0001 |
0.7000 |
0.0000 |