Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne polega na wybijaniu elektronów z metalu pod pływem światła . Można je zaobserwować w fotokomórkach , które zasadniczo zbudowane są z dwóch elektrod umieszczonych w bańce szklanej : anody , którą stanowi drut w kształcie pętli oraz katody , którą stanowi metal naparowany na wewnętrzną stronę bańki . Od fotokomórek próżniowych większą czułość wykazują fotokomórki gazowane . Dzieje się to na wskutek jonizowania cząsteczek gazu przez elektrony co powoduje znaczny wzrost natężenia prądu . Zjawisko fotoelektryczne posiada następujące właściwości :
- maksymalna prędkość początkowa elektronów zależy od częstotliwości światła , a nie zależy od jego natężenia
- dla każdego metalu istnieje długofalowa granica fotoelektryczna
- liczba emitowanych elektronów w jednostce czasu jest proporcjonalna do natężenia światła
Elektrony mogą opuścić powierzchnię metalu jeśli ich energia będzie większa od pracy wyjścia , która jest powiązana z długofalową granicą fotoelektryczną :
W = h * gdzie W - praca wyjścia
h - stała Plancka
częstość graniczna
Zależność między energią elektronów a pracą wyjścia ilustruje wzór Einsteina :
h * = W + m*vmax2/2
PIERWSZA CZĘŚĆ ĆWICZENIA:
Zależność natężenia prądu anodowego od napięcia fotokomórki.
Napięcie fotokomórki U |
Natężenie prądu anodowego I |
5 |
0,12 |
10 |
0,17 |
15,6 |
0,18 |
20 |
0,20 |
25 |
0,25 |
29,5 |
0,29 |
34,9 |
0,33 |
40 |
0,36 |
45,2 |
0,41 |
49,7 |
0,45 |
54,9 |
0,48 |
59,7 |
0,55 |
65,7 |
0,61 |
69,5 |
0,67 |
75,1 |
0,75 |
Na podstawie pomiarów został wykonany wykres.