|
Gdy światło o częstotliwości n pada na katodę fotokomórka uwalniane są elektrony. Niektóre z elektronów docierają do anody, gdzie generują prąd w obwodzie zewnętrznym, który jest kompensowany do zera poprzez przyłożenie napięcia o znaku przeciwnym U = –U0 .
Zależność
|
|
W : funkcja pracy elektronicznej
|
|
została po raz pierwszy użyta przez R. A. Millikana do wyznaczenia stałej Planck’a h.
W doświadczeniu P6.1.4.1, użyty jest kompaktowy układ do wyznaczenia h, w którym światło z wysokoprężnej lampy rtęciowej jest spektralnie rozpraszane w pryzmacie Amiciego. Światło dokładnie jednej linii spektralnej w czasie pada na katodę. Kondensator jest podłączony pomiędzy katodę i anodę fotokomórki, która jest ładowana przez prąd anody, tym samym generując przeciwstawne napięcie U. Jak tylko przeciwstawne napięcie osiągnie wartość –U0, prąd anody wynosi zero i ładowanie kondensatora zostaje zakończone. U0 jest mierzone bez przyłożenia prądu poprzez wzmacniacz elektrometryczny.
|
W doświadczeniu P6.1.4.5 światło z wyładowczej lampy rtęciowej jest odchylane przez pryzmat Amiciego, wybierana jest jedna długość fali i skupiana jest na fotokatodzie. Siła przeciwelektromotoryczna anody jest zmienna i powstający prąd jest mierzony z wysoką czułością. Zmiana charakterystyki pod wpływem irradiacji o różnych długościach fali prowadzi do wyznaczenia stałej Plancka h.
Doświadczenie P6.1.4.2 wykorzystuje układ otwarty na ławie optycznej. Także tutaj, długości fal światła są rozpraszane za pomocą pryzmatu Amiciego. Przeciwstawne napięcie U jest pobierane ze źródła napięcia DC poprzez dzielnik napięcia i zmieniana do czasu dokładnej kompensacji prądu anody do zera. Prądowy wzmacniacz pomiarowy D jest używany do przeprowadzania czułych pomiarów prądu anody.
|
Wyznaczając stałą Planck’a za pomocą efektu fotoelektrycznego, należy zapewnić, że tylko światło pojedynczej linii spektralnej wysokoprężnej lampy rtęciowej pada na katodę fotokomórki w dowolnym czasie. Jako alternatywę pryzmatu, możliwe jest także użycie wąskopasmowych filtrów interferencyjnych do wyboru długości fali. Upraszcza późniejszy układ optyczny i nie jest wymagane zaciemnienie pomieszczenia doświadczalnego. Także, natężenie padającego światła na katodę może być w prosty sposób zmieniany za pomocą przesłony irysowej.
W doświadczeniu P6.1.4.3, poprzednio opisywana metoda kondensatorowa (zobacz P6.1.4.1) jest używana do generacji przeciwstawnego napięcia U pomiędzy katodą i anodą fotokomórki. Napięcie na kondensatorze jest mierzone bez prądu za pomocą wzmacniacza elektrometrycznego.
|
|
Uwaga: Napięcie przeciwstawne U może być alternatywnie pobierane ze źródła napięcia DC. Prądowy wzmacniacz pomiarowy D jest zalecany do czułych pomiarów prądu anody (zobacz P 6.1.4.2).
|
W doświadczeniu P6.1.4.4 jedna z linii emisji z wyładowczej lampy rtęciowej jest wybierana przez filtr interferencyjny i skupiana na fotokatodzie. Siła przeciwelektromotoryczna anody anody jest zmienna i powstający prąd jest mierzony z wysoką czułością. Zmiana charakterystyki pod wpływem irradiacji o różnych długościach fali prowadzi do wyznaczenia stałej Plancka h.
|
PL 
EN 
