Измерение постоянной Планка
Оценка 4.8

Измерение постоянной Планка

Оценка 4.8
Лабораторные работы
doc
физика
11 кл +1
17.06.2017
Измерение постоянной Планка
Представлена лабораторная работа по квантовой физике 11 класса, в которой с помощью светодиода в прямом включении измеряется постоянная Планка. В методе используется равенство прямого напряжения на полупроводниковом светодиоде и запирающего напряжения фотоэффекта. Частота излучаемого света измеряется с помощью дифракционной решетки.
пост Планка.doc
Лабораторная работа   Определение постоянной Планка Цель работы ­  ознакомиться с одним из методов экспериментальной оценки значения  постоянной Планка.  Оборудование:  . В основе принципа действия светодиода положено преобразование электроэнергии в электромагнитное   излучение,   спектр   которого   может   лежать   в   видимой   или инфракрасной области спектра. Светодиодная структура представляет собой электронно­ дырочный   переход,   в   котором   одна   из   областей,   например  n,  является   эмиттером,   а другая   —  p  —   базой.   В   базу   вводят   специальную   примесь,   которая   не   приводит   к появлению   в   полупроводнике   дополнительных   свободных   электрических   зарядов,   но способствует   генерации   света.   При   подаче  на  p­  п  переход   напряжения   в   прямой полярности начинается переход электронов из эмиттера в базу. Одновременно и дырки начинают переходить из базы в эмиттер. Рекомбинации носителей заряда происходят как в базе, так и в эмиттере, но в базе происходит преобразование энергии перешедших туда электронов   в   энергию   излучения.   В   соответствии   с   квантовой   теорией   возбужденный электрон,   перешедший   в   базовую   область,  рекомбинируя  с   дыркой,   испускает   квант энергии   излучения.   При   этом   энергия   возникшего   кванта   света   h    ν   равна   ширине запрещенной   энергетической   зоны   (разности   энергий   свободной   и   валентной энергетических   зон).   Энергию  Еэл  ,  которую   электрон   отдает   при   рекомбинации,   он получает   при   переходе   через  р  ­  п  переход.   Значение   этой   энергии   определяется произведением заряда электрона е на величину прямого напряжения, приложенного к р ­ п переходу светодиода Uд: Еэл == еUд. Так как  h =Еν эл,  то  hν = еUд.  Откуда  h=eUд/  Из формулы (1) следует, что для определения постоянной Планка достаточно знать заряд   электрона   е,   измерить   прямое   напряжение   Uд,  приложенное   к  светодиоду, излучающему свет, а также измерить частоту излучаемого света ν. ν  (1). Порядок выполнения работы 1.  Подключить светодиод в прямом включении в соответствии с предложенной схемой. Сопротивление  R  =   10   ом,   напряжение   источника   тока   9   в   и   цифровой   вольтметр (мультиметр). 2. Измерить прямое напряжение светодиода.  3. Определить частоту излучения светодиода  периодом 100 штр. на 1 мм. 4.   По   шкале   измерить   расстояние   между   наиболее   яркими   участками   спектров  Х  в тетрадь   переписать   величину   расстояния   от   шкалы   до   дифракционной   решетки  L. Значение этой величины указано на поверхности рейки. Частоту излучения  светодиода вычислить по формуле  с помощью дифракционной решетки с ν ν =2cL/dX, где c – скорость света в вакууме.  .ν 5.  Выполнив   необходимые   измерения   по   формуле  (1)   вычислить   значение   постоянной Планка. h=eUд/  Полученное значение сравнить с табличным и определить  относительную погрешность измерений : ε ε  = {| лученное в ходе эксперимента и из таблицы. hэ  –  hт|/hт}100%???,   где  hэ    и  hт,    соответственно, значения постоянной Планка по­

Измерение постоянной Планка

Измерение постоянной Планка

Измерение постоянной Планка

Измерение постоянной Планка

Измерение постоянной Планка

Измерение постоянной Планка
Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
17.06.2017