Temat ćwiczenia: Fotokomórka. Wyznaczanie stałej Plancka

Część II: ćwiczenie praktyczne

Po odkręceniu przystawki z fotokomórką na szczelinę wyjściową założyłem matowe szkło. Rozpoczynając od najkrótszej długości fali odczytałem wszystkie długości fal, przy których występowały linie widmowe. Następnie tę samą czynność powtórzyłem z przykręconą przystawką z fotokomórką, ale tym razem zapisywałem długości fal, przy których natężenie prądu fotoelektrycznego osiągało największe wartości. Wyniki przedstawia tabela:

Kolor linii	Długość fali λ [nm] (analiza wzrokowa)	Długość fali λ [nm] (mikroamperomierz)
nadfiolet
fiolet
niebieski
zielony
żółty

Następnie dla nadfioletowej i niebieskiej linii rtęci sporządziłem charakterystykę napięciowo-prądową fotokomórki. Wyniki pomiarów zamieściłem w tabeli:

Napięcie U [V]	Natężenie prądu (linia nadfioletowa) I (μA)	Natężenie prądu (linia niebieska) I (μA)
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
-0,6
-0,7
-0,8
-0,9
-1,0
-1,1

Korzystając z programu Grapher sporządziłem wykres charakterystyki napięciowo-prądowej fotokomórki. Kolejnym krokiem było wyznaczenie napięcia odcięcia dla wszystkich linii rtęci. Wyniki zestawiłem w tabeli:

Linia	Długość fali λ [nm]	Częstość fali ν [Hz]	Napięcie odcięcia U [V]
nadfioletowa
fioletowa
niebieska
zielona
żółta

Częstość fali obliczyłem ze wzoru: ν = c/λ. Ponownie przy pomocy programu Grapher sporządziłem wykres, tym razem napięcia odcięcia w funkcji częstości światła.

Stałą Plancka obliczyłem dwoma sposobami:

1. ze wzoru h =
   dla linii nadfioletowej i niebieskiej, gdzie ładunek elektronu e = 1,602 × 10^-19 C

Podstawiając odpowiednie dane: h =

2. korzystając z wykresu napięcia odcięcia w funkcji częstości. Stała Plancka jest równa iloczynowi ładunku elektronu i współczynnika kierunkowego prostej: h = e × a.

wzór prostej: y = 2,6220x - 1,1414

h =

---