PRAKTIKUM IV

HJIKIKL2M N2OKPQRS/TBUV2MBOKPBW/XZYK[\2U]^TBU_Y/`aTbc\2dKTBON/]^egfh/eKURgi2dNKW/OjkQRS/TBUR_l>mnmpob
PRAKTIKUM IV
q F1rs
t283ru/
9? 9p%
! #&619vnF:'@G '#:$#'"#
'
1$
Vypracoval: Vít MAREK
stud. sk. F/3
dne 5.11.2001
Odevzdal dne: ................................... vráceno: ................................
Odevzdal dne: ................................... vráceno: ................................
Odevzdal dne: ...................................
Posuzoval:
G/^ @B'$r ..............................dne ............................ výsledek klasifikace .......................
Pracovní úkol:
! "#
$&%
'()*+(),-
./102345
! "#
-376 "#
+
83' -61:98;
8&61; $'
''8
< ,=>
! "#
$:9%
'$38';?'
1$'?
'
@1
A/ :8'@BC:D" ?:E'@9F:
;?'
9;G '#:$#'"#
'
1$
Teorie:
!#"$&%'()*+-,)!%'./$0% ()1#23
1# ()1#.4(1#../3 ()1#%35) 76/,$#*8/9: .
2;7.!
.6!)$ 41#67/73,)7
!) $7.31#. *+-,)%3 3!)$ 31#.<1#
1#$&%=U!)$&%<*+1#
76!)$./
/%33> -7I 61#.*+1# 6
"731#.<.%34 1#.3/ "(1#$&%=!)$&%<*?-2>
3 $%3 @()$ $ *
A !
7
Stanovení Planckovy konstanty h
Ek = hν - A
(1)
) 7 3
/ &1 5 3
% 2 7 . 4 ( #1 . . 3
/ ( ) #1 3
% 5 ) 7 6
kde
/ , E $k 0
) #1 $
)$1#/3 ()1#*B-%3!1 ,)$&%7
6/
)
% 2 3
% #1 ; - + v. 7 A 3
7 7 ) &$ '
% 3
#1 3
% ! , $ / ) #1 E k .=
E k (v)
pak
3
), / 1 3
! ) $ . 2 ; 7 h.. ! Hodnotu
* C :9 #1 E. k&$ / 3
3
% . 7 . !)$ 77()$ / D(43...33 ()1#1&5 $
!#"V$+K ( V je
e(V+K).
+1#!K)$ !#"$31 ) 7/%3E1#.< F
V0
e(V0 - K ) = Ek
(2)
odkud
e(V0 - K ) = hν - A
(3)
G >
.<1#%3!,$
%61#
1#(1 ) 1# 3
%3!1 Obr. 1 H<I
obrázku 1.
6%3$31#%3!,$)$
%61#
631#(1 ) H
1#)
JLKMN OP-QRSTUOVWX
4YL#.,)$ #%=1#%3!,) 7
%61#
631#(1 ) 1#)6%'%3!1* Z#%'
1
I
* L[ . ) $ $ 7 ! ) 3
% ! . 6 zapojení
7 3
podle
), obrázku
6 =
% 1 ! ) $ # =
% #1 3
% ! ), 7 #1 \
* λLY = 546
3
% ! , nm.
6 Závislost
/ ) Z # proudu
3
#1 ^ 1#_ 3%3$`a9 2
. ) / 3
% ! , $ #1 *B-/
)Z#<
H 3] grafech 1 a 2
programu
Origin 6.0.
4+-. %3!,1#(1 ) #%'() ) 41&
$%3!,/7b
2
Druhá (graf 2) byla vakuovaná. Viz teorie.
4 ) '
% 2 > c
% 7 > . !
DL> !/ %<*
graf 1
# '
% 3
% ! ), #1 ( 1 ) 6 3
#1 / ! 1 3
% ! 1
3 I
4(%3!!1 1 ,) $7D(*8!,$#%=1#
.1#..)$ $
(zapojení
viz.
obr.
1
7
!) 3
.6 7/
*B-/
#%=1#%3!,) .< 6
,) 6!)$3365,
3405,
1#436,
.<1#546
67a)$ 577/579
$7nm
*+1#7.6%3!,$#%=1#; 7
1#.a* .E.) 3%3!,$#%3/
_
grafech 3 – 7.
4+1#1#;$+ 7
377#E7)6//
-!)$ )1#
7..)$ $&/,$
&b *71 D(*+1##%' 1# /
-1#.3V!0)$7,) 7*+1#1# $#%'
.3!7 )> "$ 3>.23b9\DL3 1# /.Z#%c) % F
o +
$ 761#
7,) E#%=.;$ .)3!)$ 1#731#I.<
b&
3A.exp(-U/t).
51#Ze
;
V
;7
;1#
(D * -+ ), $ " 6 . # 3
! 0) $ ), &$ 3
% 3
. ; $ 5 #1 ) 2 * C . ) 6
#1 ; 6 . # E # okolí
-0,05
3
% / nA
-? > 7 * -B / - ! ) $
H
λ [nm]
365
405
436
546
578
λ ν
tabulce 1.
V0
) #1 7 / , #$ *
ν [THz]
822
741
688
549
519
"!#$ V0 [V]
1,87
1,64
1,60
0,93
0,78
V0
% % &
'$ er V0 [V]
0,42
0,65
0,98
0,31
0,24
er V0 jeho chyba
+ #1 &$ '
% / ) ! ) $ ) #1 7 / , $ # =
% #1 ; 3
% $ / 1 $ #1 5 #1 7 ) 7 # #1 / . ) $ $ ), &$ % 3
b
D(* V%30 !1 6,)$&%E
. ! : 4 -15
3
% ! 1 graf
) ! 8 . &$I =
% + 7 3
7 7 # B =
( 3,6
7 ± ) 1,4
/ ).10
> 3
. Ze
( ) #1 vztahu
* -+ (3)
. $
e = 1,602 .10-19 C získávám velikost Planckovy konstanty:
h = ( 5,8 ± 2,3 ).10-34 [Js]
Diskuse:
+-,)1#%3!,
/$ 1#(1 ) 6." 1 . 7 6 % 3
/ 1 2 ) #1 6 7 ) $ &$ #1 _) . ( * -? > #1 . ! . > ! 2 > . 7 oblasti
asi
37V
k$ *
+ #1 . ! . > 3
! > ! 3
4 ( &1 ), % ! ) $ * #1 / ! #1 " &$ =
% #1 6 7 ) $ &$ #1 . * -+ , . / . / / - b . > 3
. " (
1# ;7
37,) 7
7 3
) #1 , . / ) $ $ dané
. : * ionizaci) je
grafu
2
-+ ), 7 ; ) 3
+ 7 3
7 7 # E # '
% $ 7 3
% ! 1 ! 7 > 3
#b +\ 3
* (
D 4 . 3
% ! , /
,+* *
7
a
>
E
!
2
>
-34
hodnota
,liší
%=od1#;tabulkové
$&%=7) (h =7)6,63
2).10
1# ([Js])
)$ $ 37,) &-
_./+0132&465
. To se projevilo jak na velikosti
chyby V0 (viz. tabulka 1), tak i Planckovy konstanty. Hodnotu V0 7 +
8 9<
: =
; : +
> ? &
@ A D
B C =
@ : D
E +
F G H I )
A J L
K H =
; :
zO
M N B L
P D
Q R D
B 9<
F ? F D
S T D
E D
T 9 U I D
F ; R U D
B &
C J K F I ? 3
T D
E D
B ? <
@ J N D
: 9
: > D
F ? <
@ C L
K VO
S C &
8 +
S 8 I L
A V +
W X L
U H I C X A +
F G ? D
: &
X Y Z O
S V
I 9
: I )
A J N D
: X O
E =
X ? B
? D
B J T L
A H +
[ "
\ : O
S +
? V
] <
F C L
K VD
S D
F ^
C I &
F A D
B C 3
@ I D
B =
; : Y K F L
U =
; <
T =
; D
T +
? D
H V ? <
B J +
: G L
A &
X Y D
S D
: 9 D
F ? _ ] =
W 7 : O
E D
Q +
R C A F N +
_ <
; V U I D
F `
;
U F
prokládal.
a)b
cDdOef
1,
Voltampérové charakteristiky fotonek jsou zakresleny v grafech 1 a 2.
g
R+h
N SO?+HD;=T+KFD?
Z3P:A:D?+CB<78+9 B<J+9 ?
TD?
Z<J+9 8+?
FD;iB3E N X+W
Z<78+9 B3SDBDCX
:
SDBD?
ZO[
3, Voltampérové charakteristiky vakuové fotonky pro záporné hodnoty anodového
zakresleny v grafech 3 – 7.
j
-34
[Js].
Rk+ULV lATD?
Z<W
:
EO?
:AB<hm9 BD?
]
C:
S+8=C:D?IABD?A8 je h = ( 5,8 ± 2,3 ).10
? D
B J T L
A H
jsou
n)o)pDq+r sLbtr sLuOev
spwevwf
[1]
Studijní text k úloze 9, Praktikum IV: http://www.mff.cuni.cz/iso/study/xbk/zfp/home.htm
x g+y
k)ZDC9 B
E+8&P8I
V CZD9 ?+H ]
W=;=T+KFD?+HOzR&{D[+|
N :
>3B<C:D9 FDCALV SwR+h
N BDW
B}~
D€