ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 70 Фотоефект
( КОМП’ЮТЕРНИЙ ВАРІАНТ )
Мета роботи - дослідити явище фотоефекту.
Прилади і обладнання: комп’ютер.
18.1 Хід роботи
1. Введіть значення довжини хвилі світла.
Введення здійснюється за допомогою повзунка. Для першого експерименту слід узяти значення довжини хвилі, рівне 400 нм.
2. Введіть значення напруги.
Введення здійснюється за допомогою повзунка. Рекомендується ввести значення напруги, рівне 1 В.
3. Приведіть частинки в рух.
Для цього натисніть кнопку «запуск». Після початку руху або введення нових значень довжини хвилі і напруги слід почекати 30 с для встановлення режиму руху частинок. Тільки після цього можна приступати до вимірювань.
4. Визначите число частинок, що долетіли до анода.
Для цього натисніть кнопку – пуск- секундоміра. У вікні висвічуватиметься число частинок, що долетіли до анода. Через 10 с рахівниць припиниться, для повторного вимірювання необхідне наать «сброс» і «пуск». Досвід повторите 5 разів і визначите середнє число частинок.
5. Зніміть по крапках вольтамперну характеристику.
Виконаєте всі описані вище процедури для інших значень напруги, змінюючи його з кроком 1 В від -1 В до 10 В, а також для напруги -0,5 В +0,5 В +1,5 В. Постройте графік залежності числа частинок, що долетіли до анода, від напруги. Ця крива є аналогом вольтамперной характеристики фотодіода.
6. Визначите затримуючу напругу.
Для даної довжини хвилі визначите затримуючу напругу. Це найменша по величині негативна напруга, при якій жодна частинка не долітає до анода. Після введення нового значення напруги не забудьте почекати 30 с для встановлення режиму руху частинок.
7. Виконаєте досвід для інших довжин хвиль.
Визначите затримуючу напругу для довжин хвиль 450 нм, 500 нм, 550 нм, 600 нм.
8. Визначите величину постійної Планка.
Побудуйте графік залежності затримуючого потенціалу від частоти світла. Постійну Планка обчислите як твір заряду електрона на тангенс кута нахилу побудованої прямої. Тангенс кута нахилу визначається як відношення катетів підстроєного до прямій трикутника.
9. Зробіть висновок з виконаної роботи.
У виводі відзначте, наскільки залежність числа частинок, що долетіли до анода, від напруги схожа на реальну вольтамперную характеристику. Відзначте також, чи є залежність затримуючої напруги від довжини хвилі лінійною і наскільки близько до табличного набутого значення постійної Планка.
Методичні вказівки розробив доц. Серпецький Б.О.
Рецензент доц. Правда М. І.
LABORATORY WORK № 70 Photoeffect
(COMPUTER VARIANT )
The aim:to study the phenomena of photoeffect.
Instrumentation and appliances: computer.
Course of the work
1. Enter the meaning of the wavelength light.
Entering is realized with a crawler. It is recommended to enter a meaning of fension equal 1 V. For the first experiment you must take a meaning a wavelength equel 400 nm.
2. Enter the meaning of the voltage.
Entering is realized with a crawler. It is recommended to enter a meaning of the tension equal 1 V.
3. Bring the particles into moving.
For this press the button - a start. After beginning of motion or entering of new meanings of wavelength and tensions you must wait 30 s for determination of the regimen of the particles moving. Only after this it is possible to do measurements.
4. Define the number of the particles, which could reach to anode.
For this press the button -a start- of the stopwatch. Through a window you can see a number of the particles, which can reach to anode. After 10 s count will stop, for the repeated measurement it must be pressed -an unset- and -a start-. Repeat this 5 times and define the average a number of particles.
5. Show on spots the voltage-current feature.
Do the all described above procedures for the another meanings of the tension, changing them with step 1 V from -1 V to 10 V and also for voltages -0,5 V, +0,5 V, +1,5 V. Do the graph of dependency of the number of the particles reached to anode from the tension. This curve is an analogue of the voltage-current feature of the photodiode.
6. Define the detaining voltage.
For given wavelength define the detaining voltage. It is the least in size negative voltage under which no one particle reaches anode. After entering a new meaning of the voltage do not forget to wait 30 s from determination of the mode of the particles moving.
7. Do the experiment for another lengths of the waves.
Define the detaining voltage for lengths of the waves 450 nm, 500 nm, 550 nm, 600 nm.
8. Define the value of Plank’s constant.
Do the graph of dependency of the detaining potential from frequency of the light. Plank’s constant calculate as making the charge of the electron to tangent of the angle of the slopping of made direct. The tangent of the angle of the slopping is defined as relation catets towards direct triangle.
9. Do a conclusion from made work.
Define so for dependency of the number particles reached to anode of the particles from voltage looks like real voltage-current feature. Mark also is dependency detaining voltages from wavelength linear and insofar close towards tabular received value of Plank’s constant.
Authors: Serpetsky B.A., the reader, candidate of physical and mathematical sciences.
Reviewer: Loskutov S.V., professor, doctor of physical and mathematical sciences.
20 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 71 Атомні спектри
( КОМП’ЮТЕРНИЙ ВАРІАНТ )
Мета роботи - дослідити атомні спектри; визначити сталу Планка.
Прилади і обладнання: комп’ютер.
20.1 Хід роботи
1. Розглянете спектри випромінювання гелію, водню і ртуті.
2. Розглянете спектр випромінювання Сонця.
Звернете увагу на жовту, світло - зеленю і синню лінії ртуті, на довгохвильову частину спектру гелію. Визначите, при переході з яких рівнів виникають 4 лінії спектру водню. Майте на увазі, що для всіх ліній видимого спектру перехід здійснюється на другий квантовий рівень.
3. Зміряйте довжини хвиль спектру випромінювання водню.
Проведіть вимірювання за допомогою віртуальної лінійки. Лінійка переміщається вгору і вниз за допомогою клацання мишкою на полі збоку від спектрів.
4. Визначите частоти для цих ліній.
По зміряних довжинах хвиль обчислите частоти цих чотирьох ліній.
5. Визначите постійну Планка.
По формулах теорії Бору обчислите значення постійною Планка для всіх чотирьох ліній, а результати усередните.
6. Зробіть висновки по виконаній роботі.
У виводі звернете увагу на довжини хвиль ліній випромінювання і поглинання. Також звернете увагу на спектральні закономірності і можливість по вигляду спектру визначити постійну Планка.
Методичні вказівки розробив доц. Серпецький Б.О.
Рецензент доц. Правда М. І.