Plank doimiysini aniqlash
Ishning maqsadi:
1. Tashqi electron emissiya hodisasi (termoemissiya,
fotoemissiya, va hakoza holatlarda, ya’ni issiqlik yoki yorug’lik nurlari ta’sirida
elektronlarning metallardan uchib chiqishi) qonuniyatlarini o’rganish. 2. Elektronni
tormozlovchi potensial kattaligini aniqlashni o’rganish. 3. Plank doimiysini
tadqiqot natijalari asosida aniqlashni o’rganish.
Kerakli jihozlar:
tok manbai, yorug’lik manbai, kalit, rezistor, voltmeter,
ampermetr, yorug’lik manbaini qabul qilgich (fotoelement), maxsus yorug’lik
kamerasi.
Nazariy qism
Issiqlik yoki yorug’lik hamda kuchli elektr maydon ta’sirida metallarda
elektronlarning chiqish hodisasi elektron emissiya deyiladi. Issiqlik ta’sirida
bo’ladigan (vakumli electron lampalarda) elektron emissiya termoelektron
emissiya deyiladi. Yarimo’tkazgichlarda ichki electron emissiya hodisasi bo’ladi.
Fotoelementni ko’zga ko’rinadigan yorug’lik nuri bilan nurlaganimizda uning
energiyasi, A. Eynshteyn nazariyasiga muvofiq, quyidagi ifoda bilan aniqlanadigan
electronning metalldan chiqish ishiga va uning kinetic energiyasiga sarflanadi:
ℎ𝜐 = 𝐴 +
𝑚𝓋
2
2
(1)
bunda:
ℎ𝜐
– fotoelementga tushayotgan nurning to’liq energiyasi;
ℎ
- Plank
doimiysi (6.62·10
-34
J·c);
𝜐
– tushayotgan yorug’lik nurining chastotasi, Hz;
𝐴
–
elektronning metalldan chiqish ishi, J;
𝑚𝓋
2
2
– elektronning kinetic energiyasi, J;
m=9.1·10
-31
kg – elektronning massasi;
𝓋
– electron tezligi, m/c.
Fotoelement ma’lum rangdagi nur bilan nurlaganimizda uning zanjirida katodidan
uchib chiqqan elektronlar hisobiga tok paydo bo’ladi. Agar kuchlanishning musbat
qutbini katodga va manfiy qutbini anodga ulasak, unda fotoelement zanjirida tok
bo’lmaydi. Chunki, fotoelektronlar zaryadi manfiy bo’lgani, fotkatodga musbat
kuchlanish ulanganligi hamda anod bilan katod o’rtasida elektr maydon electron
harakatiga qarshi yo’nalganligidan, avvalo electron emissiyasi bo’lmaydi, bo’lsa
ham electron anodga qaytib tushadi. Natijada fotoelement zanjirida tok paydo
bo’lmaydi. O’ta katta tezlikdagi elektronlargina zanjirda tok hosil qilishi mumkin.
Eng katta tezlikdagi fotoelektronlarning kinetic energiyasi tormozlovchi maydon
hosil qiluvchi potensial ishiga teng, ya’ni
𝑒𝑈 =
𝑚𝑣
𝑚𝑎𝑥
2
2
(2)
Bo’lganda fotoelektron fototok hosil qilmaydi. U holda
𝐸
𝑘
= 𝑒𝑈
asosida (1) ni qayta
yozish mumkin:
ℎ𝜐 = 𝐴 + 𝑒𝑈
(3)
Demak, tadqiqot vaqtida fotokatodni birin – ketin ikki xil rangdagi yorug’lik nuri
bilan nurlantirib, fotoelektronlarni tormozlovchi kuchlanishlarni aniqlash mumkin
bo’ladi.
Shuning uchun ham ikki holatga mos keluvchi tenglamalar sistemasini (3) asosida
quyidagilarni yozamiz.
ℎ𝜈
1
= 𝐴 + 𝑒𝑈
1
𝑣𝑎 ℎ𝜈
2
= 𝐴 + 𝑒𝑈
2
tenglamalarni yozib olamiz ulardan A larni
tenglashtirib
ℎ
ni topamiz. Natija quyidagicha:
ℎ =
𝑒(𝑈
1
−𝑈
2
)
𝜈
1
−𝜈
1
(4)
Plank doimiysini aniqlash uchun 1-rasmda keltirilgan elektr zanjir yig’iladi va
ayrim o’lchashlar o’tkazib, ularda aniqlangan natijalar asosida (4) formulalardan
foydalanib
ℎ
plank doimiysini hisoblab aniqlaymiz.
Do'stlaringiz bilan baham: |