Як знайти величину h з фізики.

Значення постійної Планка, обозначаемой буквою h, визначено експериментально в лабораторних умовах з точністю до десяти знаків після коми. Поставити досвід за її визначенням можна і в фізичному кабінеті, але точність буде значно менше.
Вам знадобиться
  • - фотоелемент із зовнішнім фотоефектом;
  • - джерело світла з монохроматором;
  • - плавно регульований джерело живлення на 12 В;
  • - вольтметр;
  • - мікроамперметр;
  • - лампочка на 12 В, 0,1 А;
  • - калькулятор, який працює з числами, представленими в експоненційної формі.
Інструкція
1
Використовуйте для досвіду фотоелемент із зовнішнім фотоефектом. Елемент з внутрішнім фотоефектом (тобто, не вакуумний, а напівпровідниковий) не підійде. Випробуйте його на придатність для проведення досвіду, для чого підключіть до мікроамперметра безпосередньо, дотримуючись полярності. Направте на нього світло - стрілка повинна відхилитися. Якщо цього не відбудеться, використовуйте фотоелемент іншого типу.
2
Не змінюючи полярності підключення ні фотоелемента, ні микроамперметра, розірвіть ланцюг і включіть в її розрив регульований джерело живлення, вихідна напруга якого можна плавно змінювати від 0 до 12 В (з двома ручками для грубої і точного регулювання). Увага: включати цей джерело слід не в прямій, а в зворотній полярності, щоб він своїм напругою не збільшував, а зменшував струм через елемент. Паралельно йому підключіть вольтметр - цього разу в полярності, відповідної позначенням на джерелі. Цього можна не робити, якщо в блоці є вбудований вольтметр. Також підключіть паралельно виходу навантаження, наприклад, у вигляді лампочки на 12 В, 0,1 А, на випадок, якщо внутрішній опір джерела велике. Світло лампочки потрапляти на фотоелемент не повинен.
3
Встановіть напруга джерела на нуль. Направте в фотоелемент потік світла з джерела з монохроматором, виставивши довжину хвилі близько 650 нанометрів. Плавно збільшуючи напругу джерела живлення, добийтеся, щоб струм через мікроамперметр став рівним нулю. Залиште регулятор в цьому положенні. Запишіть показання вольтметра і шкали монохроматора.
4
Виставте на монохроматоре довжину хвилі близько 450 нанометрів. Трохи збільшіть вихідна напруга джерела живлення, щоб струм через фотоелемент знову став рівним нулю. Запишіть нові показання вольтметра і шкали монохроматора.
5
Обчисліть частоту світла в герцах для першого і другого дослідів. Для цього поділіть швидкість світла у вакуумі, рівну 299792458 м/с, на довжину хвилі, попередньо перекладену з нанометрів в метри. Для простоти вважайте коефіцієнт заломлення повітря рівним 1.
6
Відніміть більшу напругу з меншого. Результат помножте на заряд електрона, рівний 1,602176565 (35) · 10 ^ (? 19) кулона (Кл), а потім поділіть на результат віднімання більшої частоти з меншою. Вийде постійна Планка, виражена в джоулях, помножених на секунду (Дж · с). Якщо вона буде близька до офіційного значенням, рівному 6,62606957 (29) · 10 ^ (- 34) Дж · с, досвід можна вважати поставленим правильно.
Зверніть увагу
Дотримуйтеся обережності при роботі з електричним обладнанням.