Einstein získal Nobelovu cenu za vysvetlenie fotoelektrického javu . Kovový povrch uvoľní elektrónov , keď sa absorbuje svetlo . Einstein ukázal , že energia elektrónov nezávisí od jasu svetla , ale na jeho vlnovej dĺžke . Samo o sebe , že je to zaujímavé , keby nie tak vzrušujúce skutočnosť . Ale Einsteinov objav naznačuje , že svet sa skladá z malých , jemných častíc , ktoré môžu mať len určité množstvo energie — základom kvantovej mechaniky . Kľúčom na overenie Einsteinovej výklad je meranie kinetickej energie použitím brzdnej napätia . Môžete urobiť , že len veľmi measurement.Things budete potrebovať
fotobunka
ampérmeter
Variabilné napájanie DC
jednotného zdroja vlnová dĺžka svetla
Zobraziť ďalšie inštrukcie dovolená 1
Háčik na fotobunku do ampérmetri a posvietiť na to . Zmerajte prúd . Prúd je výsledkom svetla dopadajúceho na fólie katódu a uvoľnia elektróny , ktoré sú absorbované na anóde .
2
Háčik na napájanie až do svetelnej závory s pozitívnou vedenia spojenom s fotokatódy a záporný vodič pripojený k anóde . V tejto konfigurácii , sa použije napätie majú tendenciu ťahať elektróny späť do fotokatódy . Postupne zapnite napätie hore , monitorovanie prúdu . Keď sa napätie dostáva dostatočne vysoká , fotoelektrický zastaví . To napätie je brzdná napätie .
3
Zaznamenajte kinetickú energiu . V situáciách , ako je táto , fyzici vymysleli pohodlné energie jednotka sa nazýva elektrón – Volt , alebo eV . Jeden spôsob , ako dosiahnuť energiu na nabité častice , je s použitím elektrického poľa . Dodanej energie je doba nabíjania napätie . Pre jedného elektrónu , náboj je “ e “ ; vynásobí napätia , získate energiu priamo v eV . Vzhľadom k tomu , prúd sa zastaví , keď napätie dáva každý elektrón len toľko energie , aby ju udržať v tom , aby sa výlet do anódy , aplikovanej napätie sa potom rovná kinetickej energii . Takže ak zistíte , že je prúd zastavil na 3,2 V , potom kinetická energia pre každého elektrónu je 3,2 eV .
4
previesť kinetickú energiu do iných jednotiek . Ak by ste chceli porovnať kinetickú energiu , ktorá z iných objektov , možno ho previesť do eV ERG alebo joulov :
1 eV = 1,602 x 10 ^ -19 J
1 eV = 1,602 x 10 ^ -12 erg .
teda elektrón s kinetickou energiou 3,2 eV bude mať energiu 5,13 x 10 ^ -19 J alebo 5,13 x 10 ^ -12 ERG .