II. Przebieg pomiarów.
Po zmontowaniu i sprawdzeniu układu, po podłączeniu żółtej diody powoli zwiększając napięcie zdjęliśmy jej charakterystykę prądowo-napięciową. Napięcie zwiększaliśmy dopóki, dopóty wartość natężenia przekroczyła 20 mA. Po ponownym ustawieniu napięcia powtórzyliśmy czynność dla diod czerwonej i zielonej. W kolejnym ćwiczeniu podłączyliśmy diodę zieloną na szczelinie monochromatora i zdjęliśmy charakterystykę widmową świecenia diody przy różnych długościach fal.
III. Opracowanie wyników pomiarów.
Wykresy otrzymanych charakterystyk zamieszczam na końcu sprawozdania.
Obliczanie stałej Planka.
Wartość tą obliczę korzystając ze wzoru:
Gdzie dla diody zielonej
i) λ = 640 nm
ii) λ = 614 nm
UB otrzymuję na podstawie charakterystyki prądowo - napięciowej diody.
UB = xx [V]; e = 1,6 * 10-19 [C]; c = 3 * 108 [m];
Dla i) otrzymuję:
h= (1,6*10-19*1,85*565*10-9)/ 3 108;
h=5,57 * 10-34 J⋅s
dla ii)
h= (1,6*10-19*1,85*590*10-9)/ 3 108;
h=5,82 * 10-34 J⋅s
Otrzymana wartość średnia stałej Planka wynosi :
h=5,69 * 10-34 J⋅s
V. Wnioski.
Przeprowadzone doświadczenie mające na celu obliczenie stałej Planka odznaczało się dość dużymi problemami z otrzymaniem spodziewanych wartości. Nominalne wielkości błędu były teoretycznie tak małe że nie da się ich nawet zaznaczyć na wykresie. W rzeczywistości sporą trudność sprawiało otrzymanie ustalonej wartości na miernikach. Często oscylowały, a blisko granicy zakresu niewielkie ruszenie gałki powodowało przeskok o cały rząd wielkości. Największym problemem było jednak wykonanie drugiej części ćwiczenia. Zaledwie przesunięcie ręka stojąc mimo wszystko z pewnego dystansu wystarczało by zakłócenie pola zmieniało się radykalnie. Wielkość musiała się najpierw ustalić co zabierało sporo czasu, a kolejne zwiększanie szerokości szczeliny powodowało kolejne skoki fotoprądu. Ewentualna liczona wartość błędy nie oddawała by w znacznej części rzeczywistych niepewności błędu.
Otrzymany przeze mnie wynik mimo wszystko nie różni się, patrząc na trudności związane z jego otrzymaniem, aż tak bardzo od właściwego. Rząd wielkości się zgadza, sama wartość mieści się w granicach narzucanych przez warunki jakie nakładały warunki wykonania doświadczenia.