Einstein získal Nobelovu cenu za vysvětlení fotoelektrického jevu . Kovový povrch uvolní elektronů , když se absorbuje světlo . Einstein ukázal, žeenergie elektronů nezávisí na jasu světla , ale na jeho vlnové délce . Samo o sobě , že je tozajímavé, kdyby ne tak vzrušující skutečnost . Ale Einsteinův objev naznačuje, žesvět se skládá z malých , jemných částic , které mohou mít pouze určité množství energie —základem kvantové mechaniky . Klíčem k ověření Einsteinovy výklad je měření kinetické energie použitím brzdné napětí . Můžete udělat , že jen velmi measurement.Things budete potřebovat
fotobuňka
ampérmetr
Variabilní napájení DC
jednotného zdroje vlnová délka světla
Zobrazit další instrukce dovolená 1
Háček na fotobuňku do ampérmetru a posvítit na to . Změřte proudu. Proud je výsledkem světla dopadajícího na fólie katodu a uvolní elektrony , které jsou absorbované na anodě .
2
Háček na napájení až do světelné závory s pozitivní vedení spojeném s fotokatody a záporný vodič připojený k anodě . V této konfiguraci , sepoužije napětí mají tendenci táhnout elektrony zpět do fotokatody . Postupně zapněte napětí nahoru , monitorování proudu . Když se napětí dostává dostatečně vysoká,fotoelektrický zastaví . To napětí je brzdná napětí .
3
Zaznamenejte kinetickou energii . V situacích, jako je tato , fyzici vymyslelipohodlné energie jednotka se nazývá elektron – Volt , nebo eV . Jeden způsob, jak dosáhnout energii na nabité částice , je s použitím elektrického pole . Dodané energie je doba nabíjenínapětí . Pro jednoho elektronu ,náboj je “ e “ ; vynásobí napětí , získáte energii přímo v eV . Vzhledem k tomu,proud se zastaví , kdyžnapětí dává každý elektron jen tolik energie, aby ji udržet v tom, aby se výlet do anody , aplikované napětí se pak rovná kinetické energii . Takže pokud zjistíte, žeje proud zastavil na 3,2 V , pakkinetická energie pro každého elektronu je 3,2 eV .
4
převést kinetickou energii do jiných jednotek . Pokud byste chtěli porovnat kinetickou energii , která z jiných objektů , lze jej převést do eV ERG nebo joulů :
1 eV = 1,602 x 10 ^ -19 J
1 eV = 1,602 x 10 ^ -12 erg .
tedyelektron s kinetickou energií 3,2 eV bude mít energii 5,13 x 10 ^ -19 J nebo 5,13 x 10 ^ -12 ERG .