Изучение закономерностей внешнего фотоэффекта
Компьютерная модель установки для изучения фотоэффекта позволяет производить измерения физических величин. Можно изменять напряжение на электродах трубки (и менять полярность приложенного напряжения), измерять это напряжение вольтметром, измерять силу тока в цепи.
Подробнее
Можно также изменять параметры освещения, изменять частоту и интенсивность освещения. Для проведения опыта нужно установить значения всех параметров, кроме двух, один из них изменяют, а другой – измеряют. Разумеется, это лишь идеализированная модель. Реальный фотоэффект гораздо сложнее.
Опыт 1. Построение вольт-амперной характеристики внешнего фотоэффекта.
Изменяя напряжение, измеряем силу фототока и по результатам измерений строим график зависимости силы тока от напряжения (при различных частотах света).
Опыт 2. Измерение зависимости силы фототока от интенсивности.
Изменяем интенсивность, измеряем силу фототока и по результатам измерений строим график зависимости силы фототока от интенсивности света.
Эксперимент доказывает, что при фиксированной, достаточно высокой, частоте света, падающего на фотокатод, сила фототока прямо пропорциональна интенсивности падающего на катод света (т.е. пропорциональна числу фотонов, падающих на поверхность катода в единицу времени).
Опыт 3. Измерение кинетической энергии фотоэлектронов.
Измеряем величину запирающего напряжения, изменяя интенсивность света. Измеряем величину запирающего напряжения, изменяя частоту света, и по результатам измерений строим график зависимости запирающего напряжения от частоты.
Эксперимент доказывает, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света и линейно зависит от его частоты.
Опыт 4. Измерение красной границы фотоэффекта.
Изменяя частоту света, измеряем минимальную частоту электромагнитного излучения и по результатам измерений строим графики зависимости фототока от частоты света для фотокатодов из различных материалов.
Эксперимент доказывает, что для каждого фотокатода красная граница фотоэффекта, равна
ν0=Aвых /h