#06080

Planck konstanten

Måleskema

Lys med frekvensen f består af fotoner, som hver har energien

E=h·f

hvor h er Plancks konstant. Planck fandt den første udgave af formlen i 1901, Einstein formulerede fotonhypotesen i 1905.

Frekvensen hænger som bekendt sammen med bølgelængden, idet der gælder

f=c/l

hvor l er bølgelængden, og c er lysets hastighed.

Lyset kan løsrive elektroner, når det rammer en metaloverflade. Dette kaldes den fotoelektriske effekt. De løsrevne elektroner har da højst en kinetisk energi givet ved

(1) Ekin,max=E - AL

hvor AL er løsrivelsesarbejdet, d.v.s. den energi der kræves for at løsrive elektronen fra metaloverfladen.

I øvelsen måles elektronernes energi ved at finde den spændingsforskel U, der skal til for at bremse elektronerne. Elektronernes kinetiske energi er da Ekin=U·e, hvor e er elementarladningen.

Indsættes formlerne for Ekin og E i (1) fås Einsteins ligning for den fotoelektriske effekt:

U=(h/ef - AL/e

Gennemfør omformningen.

Beskrivelse af øvelsen:

Lys fra en projektor sendes gennem et filter, som kun tillader lys med bølgelængder i et snævert interval at passere. Dette lys sendes ind i en fotocelle, hvor der løsrives elektroner fra katoden. Herved opstår en svag strøm i fotocellen. Denne strøm kan bremses med den indbyggede modspænding U. Strømstyrken er meget lille, og registrerens ved hjælp af en forstærker.

Anbring et filter i holderen, og tænd projektoren. Modspændingen reguleres, til fotostrømmen er nul. Modspændingen U og filterets data noteres. Gentag med flere filtre; lav gerne flere målinger med samme filter.

Tegn en graf, der viser U som funktion af f. På grafen indtegnes måleresultaterne som vandrette intervalle, ikke som punkter. Bestem Plancks konstant h, og sammenlign med tabelværdien. Bestem løsrivelsesarbejdet AL.

  Til sidens top