Hvordan beregne KE grunn Stoppe Spenninger
Einstein fikk Nobelprisen for å forklare den fotoelektriske effekten. En metalloverflate frigjør fotoelektroner når det absorberer lys. Einstein viste at energien til elektronene avhang ikke på lysstyrken, men ved dens bølgelengde. I seg selv, det er en interessant hvis ikke så spennende faktum. Men Einsteins oppdagelse innebærer at verden består av små, diskrete partikler som bare kan ha spesifikke mengder energi - grunnlaget for kvantemekanikken. Nøkkelen til å verifisere Einsteins tolkning er å måle kinetisk energi ved å bruke stoppe spenninger. Du kan gjøre det svært måling.
Bruksanvisning
1 Hekt fotocelle opp til amperemeter og skinne lys på den. Måle strøm. Den nåværende er et resultat av lys som treffer folien katoden og frigjøre elektroner, som absorberes ved anoden.
2 Krok strømforsyningen opp til fotocellen med den positive ledning som er koblet til fotokatode og den negative ledningen som er koblet til anoden. I denne konfigurasjonen, blir den påtrykte spenning har en tendens til å trekke elektronene tilbake inn i fotokatode. Gradvis dreies spennings opp, overvåking av strøm. Når spenningen blir høy nok, vil den fotostrøm stoppe. At spenningen er stoppspenningen.
3 Ta opp den kinetiske energi. For situasjoner som dette, fysikere oppfant en praktisk energienhet kalt elektron-Volt, eller eV. En måte å levere energi til en ladet partikkel er ved å påføre et elektrisk felt. Den levert energi er avgiften ganger spenningen. For ett elektron, er avgiften "e"; multiplisert med en spenning, får du energi direkte i eV. Siden den nåværende kommer til en stopp når spenningen gir hver elektron akkurat nok energi til å holde dem fra å gjøre turen til anoden, er spenningen da lik den kinetiske energien. Så hvis du finner strømmen stoppet på 3,2 V, og den kinetiske energien for hver elektron er 3.2 eV.
4 Konverter den kinetiske energien til andre enheter. Hvis du ønsker å sammenligne den kinetiske energien som andre objekter, kan du konvertere den i eV å erg eller joule:
1 eV = 1,602 x 10 ^ -19 J
1 eV = 1,602 x 10 ^ -12 erg.
Så elektron med en kinetisk energi på 3,2 eV ville ha en energi på 5,13 x 10 ^ -19 J eller 5,13 x 10 ^ -12 erg.