Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ

Το κύριο μέρος της συσκευής που χρησιμοποιούμε αποτελεί η φωτολυχνία, ένας γυάλινος σωλήνας υψηλού κενού, που περιέχει την κάθοδο σε σχήμα μισού κυλίνδρου και την άνοδο με σχήμα ράβδου. Η άνοδος είναι τοποθετημένη στην εστιακή απόσταση της κυλινδρικής επιφάνειας της καθόδου και θωρακίζεται (shielded) με κατάλληλο υλικό.

Στο πίσω μέρος της συσκευής βρίσκεται ένας πλαστικός φακός, στον οποίο προσπίπτει το φως πολυχρωματικής πηγής που τροφοδοτείται από γεννήτρια 12 V. Με έναν λαμπτήρα, μπορούμε να παρατηρήσουμε διαμέσου του πλαστικού φακού την φωτολυχνία στο εσωτερικό της συσκευής σας. Η συσκευή περιλαμβάνει ακόμη 5 υψηλοπερατά (long wavelength pass) φίλτρα μηκών κύματος. Τα φίλτρα αυτά επιτρέπουν τη διέλευση φωτός με μήκη κύματος μεγαλύτερα ή ίσα με το μήκος κύματος αποκοπής, η τιμή του οποίου αναγράφεται στα φίλτρα. Δίδονται επίσης 6 ζωνοπερατά φίλτρα (narrow band wavelength pass) τα οποία επιτρέπουν τη διέλευση σχεδόν μονοχρωματικού φωτός σε διάφορες περιοχές του ορατού φάσματος και 4 οπές διαφορετικών διαμέτρων, οι οποίες μπορούν να καθορίσουν την διάμετρο της δέσμης της φωτεινής πηγής σας.

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ – ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Οι παράμετροι που μπορούν να μεταβληθούν στο πείραμα είναι η συχνότητα και η ένταση της φωτεινής δέσμης και η τάση της πηγής. Το μέγεθος που μετράμε είναι η ένταση Ι του φωτοηλεκτρικού ρεύματος. Αντιστρέφοντας την πολικότητα της πηγής μέχρι την τιμή που το φωτοηλεκτρικό ρεύμα σταματά τελείως, μπορούμε να μετρήσουμε επίσης και τη μέγιστη ταχύτητα των εξαγομένων από το μέταλλο ηλεκτρονίων.

Στο παρακάτω ένθετο δίνεται το φύλλο εργασίας πραγματοποίησης της πειραματικής διαδικασίας και των υπολογισμών που πρέπει να γίνουν για την ολοκλήρωση της εργαστηριακής άσκησης. Στο τέλος του φύλλου εργασίας υπάρχει υλικό σχετικό με τη φωτοβολταϊκή τεχνολογία.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ – ΙΣΤΟΓΡΑΦΙΑ

1. YOUNG HUGH, Πανεπηστιμιακή Φυσική τ. Β’, Εκδ. Παπαζήση, Αθήνα, 1992.
2. SERWAY RAYMOND, Φυσική για Επιστήμονες και Μηχανικούς, Εκδ. Κορφιάτη, Αθήνα, 1990.
3. ΤΡΑΧΑΝΑΣ ΣΤΕΦΑΝΟΣ, Κβαντομηχανική Ι, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, Ηράκλειο, 1993.
4. http://ekfe-nikaias.att.sch.gr/portal/attachments/article/232/FOTOHLEKTRIKO_ERGASTHRIO3.pdf
5. http://ekfe.ser.sch.gr/documents/experiment/mixalis/ser_fys_glykio_fotohlektriko.pdf