آزمایش اثر فوتوالکتریک (ED-EM-02)

این دستگاه برای مطالعه ی اثر فوتوالکتریک و بدست آوردن ثابت پلانک طراحی شده است. در این دستگاه از یک لامپ هالوژن به عنوان منبع نوری استفاده می شود. یک نگهدارنده ی فیلتر شامل 5 فیلتر با باند باریک تداخلی قابل تعویض از مقابل منبع نوری قرار گرفته است و توسط آن ها می توان طول موج نور را با دقت بالا گزینش کرد. یک فوتو تیوب خلاء در مقابل این چیدمان قرار گرفته است. واسط کاربری کنترل شونده توسط میکرو پردازشگر خروجی های ولتاژ و جریان را می دهد. منبع تغذیه ی رگوله شده دارای ولتاژ متغیری بین 0 تا 2 ولت است و پتانسیل توقف برای الکترودها رو فراهم می کند. آمپرسنج امکان اندازه گیری دقیق جریان خروجی را فراهم می کند. تمام اجزای این دستگاه جهت سهولت در استفاده بر روی یک ریل اپتیکی قرار گرفته است. 

اثر فوتوالکتریک، آزادی الکترون ها از سطح یک ماده با جذب انرژی از نور فرودی است. برای هر فلزی، انرژی پیوندی کمینه ای برای الکترون های آن وجود دارد. این انرژی جزو مشخصات یک عنصر است و تابع کار نامیده می شود. وقتی یک فوتون به یک الکترون مقید برخورد می کند، انرژی فوتون به الکترون انتقال پیدا می کند. اگر این انرژی از تابع کار ماده پایین تر باشد، فوتون بازگسیل می شود و هیچ الکترونی آزاد نمی گردد. اما اگر این انرژی بیشتر از انرژی پیوندی الکترون باشد، الکترون با انرژی جنبشی برابر با اختلاف بین انرژی فوتون و انرژی پیوندی الکترون از سطح فرار می کند. 

پتانسیل توقف با تغییر ولتاژ آند تا افت جریان به صفر اندازه گیری می شود. در صورت رسم پتانسیل توقف بر حسب فرکانس، خط راستی بدست می آید که شیب آن  برابر h/e است. h ثابت پلانک و e بار الکترون است. بنابراین توسط این دستگاه مقدار ثابت پلانک و تابع کار یک ماده قابل اندازه گیری است. 

اثر فوتوالکتریک | شرکت پلاریتک