Microsoft Word Fizika umk II chast 2 ëàáîðàòîðèÿ. doc

h v=A + mvmax 2/2. (11.2)
Уравнение (11.2) называется уравнением Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.
Уравнение Эйнштейна позволяет объяснить II и III законы фотоэффекта. Из (11.2) непосредственно следует, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона линейно возрастает с увеличением частоты падающего излучения и не зависит от его интенсивности (числа фотонов), так как ни A, ни v от интенсивности света не зависят (II закон фотоэффекта). Так как с уменьшением частоты света кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшается (для данного металла A=const), то при некоторой достаточно малой частоте v=Vo кинетическая энергия фотоэлектронов станет равной нулю и фотоэффект прекратится (III закон фотоэффекта). Согласно изложенному, из (11.2) получим, что
Vo=A /h (11.3)
и есть «красная граница» фотоэффекта для данного металла. Она зависит лишь от работы выхода электрона, т.е. от химической природы вещества и состояния его поверхности.
Выражение (11.2), используя (11.1) и (11.3), можно записать в виде
eUo=h (v-Vo).
Уравнение Эйнштейна было подтверждено опытами Милликена. В его приборе (1916 г.) поверхность исследуемого металла подвергалась очистке в вакууме (фотоэффект и работа выхода сильно зависят от состояния поверхности). Исследовалась зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов (изменялось задерживающее напряжение Uo от частоты v и определялась постоянная Планка.
Порядок выполнения работы
Упражнение 1. Изучение зависимости значения фототока Iф от анодного напряжения
Uа при постоянном потоке света (Ф=const).

1. 
   Фотоэлемент устанавливается на расстоянии l=15 см от источника света.
   
2. 
   На источник света (лампу) подается напряжение и на протяжении опыта это напряжение не меняется.
   
3. 
   После проверки схемы преподавателем подключается УИП-1 (универсальный источник питания).
   
4. 
   При помощи потенциометра напряжение анода увеличивается от 0 до 100 В с интервалом 10 В. При этом значение фототока записывается в таблицу №1. Затем опыт повторяется в обратном порядке: напряжение анода уменьшается от 100 до 0 В с интервалом 10 В. При этом значение фототока тоже записывается в таблицу №1.
   

Таблица №1

№

l, м

Uа, В при увеличении напряжения