DSCF6658

272

+

+

Rys. 105. Układ służący do badania charak- Rys. 106. Układ do pomiaru potencjału ha-terystyk statycznych fotokomórki    mowania

Potencjał hamujący jest wówczas równy maksymalnej energii kinetycznej emitowanych elektronów:

eU₀ = hv—W    (4)

Ponieważ opór wewnętrzny fotokomórki jest wtedy bardzo duży, woltomierz należy włączyć jak na rys. 106.

Za źródło światła, w dostatecznym stopniu monochromatycznego, służy lampa rtęciowa zaopatrzona w układ filtrów. Pomiary powtarzamy dla kilku częstości v = cjX (długość fali światła przepuszczanego podana jest na obwodzie każdego filtru). Zależność 1 przedstawić można w postaci liniowej:

y = a + bx

gdzie: a = — V/e; b = h/e.

Po obliczeniu parametrów prostej metodą najmniejszych kwadratów znajdujemy stosunek h/e, który należy porównać z wartością tablicową. Wyraz wolny jest liczbowo równy pracy wyjścia mierzonej w elektronowoltach, jeśli napięcie U₀ mierzone było w woltach. Wspomnijmy na zakończenie, że wyznaczenie wartości liczbowej stałej Plancka w oparciu o zjawisko fotoelektryczne było drugą, znaną po metodzie dopasowania parametrów rozkładu Plancka do widma promieniowania ciała czarnego, metodą pomiaru tej fundamentalnej stałej. Wynik Millikana zgadzał się przy tym z poprzednim z dokładnością lepszą niż 0,5%.

Pytanie

Pomiar potencjału hamującego wymaga m. in. uwzględnienia kontaktowej różnicy potencjałów. Czy uwaga ta odnosi się również do pomiaru stosunku A/e?

0-9. Charakterystyki fotopowielacza 1. Wstęp

Fotopowielacz jest przyrządem, którego działanie opiera się na wykorzystaniu zjawiska emisji elektronów pod wpływem światła z powierzchni ciała stałego (fotoefekt, por. ćw. 0-8) oraz pod wpływem naświetlania wiązką elektronów (emisja wtórna).

b)

hv

Rys. 107. Schemat fotopowielacza. Oporności R tworzą dzielnik napięciowy

Na rys. 107 przedstawiony jest uproszczony schemat działania fotopowielacza. Foton padający na światłoczułą katodę (fotokatodę) wyzwala elektron, przyspieszony następnie przez pole elektryczne w obszarze pomiędzy fotokatodą i sąsiednią elektrodą o wyższym potencjale (dynodą). Elektron uderzając w dynodę, wyzwala w procesie emisji wtórnej 5 elektronów (w przykładzie przedstawionym na rysunku, 5 = 2), które po przyspieszeniu uderzają w drugą dynodę, wyzwalając 5² elektronów wtórnych. Ponieważ proces taki powtarza się na kolejnych dynodach, to do anody dociera 5" elektronów; 5 nazywa się współczynnikiem emisji wtórnej, m oznacza liczbę dynod. Inaczej mówiąc, prąd anodowy jest 5™ razy większy od prądu fotokatody. Widzimy więc, że fotopowielacz może przekształcać impulsy świetlne w impulsy elektryczne o wielkości proporcjonalnej do natężenia błysku świetlnego, jest więc w gruncie rzeczy szybkim (10^-9 -f-10^-8 s)