Порядок выполнения работы. 1. Ознакомиться с электрической схемой установки (см

1. Ознакомиться с электрической схемой установки (см. рис. 5.6).

2. Установить лампочку на одной высоте с фотоэлементом на расстоянии от него r = 15 … 20 см и подать на фотоэлемент напряжение U = 150 В.

3. Включить питание лампочки.

4. Снять зависимость фототока i от расстояния r, увеличивая его каждый раз на 3…4 см.

5. Рассчитать энергетическую освещенность Е в люксах (лк) для каждого r (м).

6. Построить график зависимости фототока от освещенности фотокатода, т.е. .

Задание 2. Снять вольт–амперную характеристику вакуумного фотоэлемента.

Порядок выполнения работы

1. Разместить лампочку на расстоянии 20 см от фотоэлемента и снять зависимость фототока i от приложенного к фотоэлементу напряжения. Измерения проводить через каждые 10 В, увеличивая напряжение от 0 до 150 В.

2. Повторить измерения (п.1) при расстояниях лампочки от фотоэлемента 25 и 30 см.

3. Построить вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента для различных освещенностей на одном рисунке, т.е. .

Контрольные вопросы

Вариант 1

1. В чем состоит явление фотоэффекта?

2. Сформулируйте основные закономерности фотоэффекта.

3. Какие свойства проявляет свет во внешнем фотоэффекте?

4. Задача. Определить максимальную скорость u_max фотоэлектронов, которые срываются с поверхности серебра под действием ультрафиолетового излучения (l = 0, 155 мкм, A_вых = 4, 7 эВ).

Ответ: u_max = 1, 08× 10⁶ м/с.

Вариант 2

1. Напишите и объясните формулу Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.

2. Почему кинетическая энергия фотоэлектронов зависит от частоты падающего света?

3. Объясните устройство и принцип действия сурьмяно-цезиевого вакуумного фотоэлемента.

4. Задача. Определить красную границу фотоэффекта для цезия, если при освещении его поверхности фиолетовым светом ( нм) максимальная скорость u_max фотоэлектронов равняется 0, 65× 10⁶ м/с.

Ответ: l₀ = 640нм.

Вариант 3

1. Объясните графики зависимости фототока от напряжения. Чему равен фототок насыщения?

2. Что такое красная граница фотоэффекта?

3. Что такое задерживающий потенциал?

4. Задача. На поверхность лития падает монохроматический свет
(l = 310 нм). Чтобы остановить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающий потенциал U_зад = 1, 7 В. Определить работу выхода A.

Ответ: A = 2, 3 эВ.