УПРАЖНЕНИЕ 2. ФОТОЕФЕКТ: ОПРЕДЕЛЯНЕ КОНСТАНТАТА НА ПЛАНК

Цел на упражнението е експерименталното определяне на една от фундаменталните константи във физиката на микросвета константата на Планк.

Теоретични бележки

Идеята за кванта електромагнитно излъчване е въведена през 1900 г. от Планк във връзка с обяснение на топлинното излъчване (вж. напр. [14]). Планк постулира, че атомните осцилатори излъчват енергия

E = n₀ n = 1, 2, 3,,

а минималната порция енергия е пропорционална на честотата

(.4) ₀ = h.

Константата на пропорционалност, известна като константа на Планк, се появява във всички изрази, описващи законите на микросвета. Големината на тази универсална константа е J.s. Често се използва и редуцираната константа на Планк J.s.

Фотоефектът представлява избиване на електрони от веществото под действие на електромагнитно излъчване като светлина (от видимата или УВ област), рентгенови лъчи или -лъчи. При външния фотоефект фотоелектроните се избиват от зоната на проводимост, т. е. от почти свободни електрони, докато при вътрешния фотоефект това са електрони от дълбоко разположените атомни слоеве, при което получената ваканция незабавно се запълва с електрони от по-горните слоеве и се излъчват характеристични рентгенови лъчи (вж. Упражнение 10).

Външният фотоефект може да се изследва с фотоклетка P, която представлява вакуумен прибор с два електрода анод и катод (фиг. .3). Светлина с точно определена честота, получена от монохроматора М, влиза през прозрачната стена на фотоклетката и пада върху катода, от който избива електрони. Приложеното напрежение между него и анода насочва електроните към анода (колектора) и във