APARATI ZA PRUČAVANJE FOTOELEKTRIČNOG EFEKTA

Za proučavanje fotoefekta koristi se Stoletova aparatura prikazana na slici 5.1 sastoji se iz staklene cevi iz koje je izvučen vazduh i u koju su zatopljene dve elektrode i na njih je priključen jednosmerni električni napon. Katoda K je vezana za negativan, a anoda za pozitivan pol izvora. Na katodu je nanesen tanak sloj metala čiji se fotoefekat ispituje. Napon se može menjati potenciometrom P a meri se voltmetrom V. Proticanje el.struje se konstatuje galvanometrom G2

Aparati za pručavanje fotoelektričnog efekta

Svetlost se dovodi u sud kroz kvarcni otvor O, koji je prozračan i vidljiv i za ultraljubičasto zračenje. Pri osvetljenu katode , sa njene površine se emituju elektroni. Oni se pod uticajem električnog polja krecu ka anodi i u polju se

uspostavlja električna struja. Jačina struje zavisi od broja emitovanih elektrona sa katode, ali i od vrednosti napona na elektrodama.

Pri stalnom intezitetu svetlosti sa porastom napona U, jačina struje se menja kao na grafiku 5.1. Počevši od nekog napona US, jačina struje dostiže maksimalnu vrednost koja se naziva struja zasicenja –saturacija, posle koje ostaje stalna. Za stalan intezitet svetlosti, maksimum se javlja kad svi elektroni emitovani sa katode stignu na anodu.

Intezitet struje u funkciji od napona

Intezitet struje je jednak nuli tek kada se na anodu stavi negativan napon, napon zaustavljanja Ucn. Pri smanjenju negativnog i povecanjz pozitivnog napona intezitet struje kroz cev raste samo do jedne granice odnosno do struje zasicenja.

Да би електрон напустио површину метала потребна му је минимална енергија за напуштање . Енергија једног фотона , где је Планкова константа а је фреквенција фотона. Да би електрон напустио површину метала потребна ми је значи енергија већа од минималне енргије коју фотон добија након што напусти површину метала.

Da bi elektron napustio površinu metala potrebna mu je minimalna energija za napuštanje W . Energija jednog fotona

, gde je Plankova konstanta a je frekvencija fotona. Da bi elektron napustio površinu metala potrebna mi je znači energija veca od minimalne enrgije , , koju foton dobija nakon što napusti površinu metala je :

Lenard je 1902 god. došao do eksperimentalmih rezultata koji su odigrali odlučujucu ulogu u razvoju shvatanja priride svetlosti.Ovi rezultati mogu se mogu prikazati kao tri važna stava:

1. Maksimalna kinetička energija elektrona koje oslobađa svetlost iz metala nezavisna je od inteziteta svetlosti i zavisi samo od talasne dužine svetlosti. . Kinetička energija fotoelektrona je proporcionalna frekvenciji svetlosti koju izaziva

2. Fotoelektrični efekat počinje tek kada talasna dužina upotrebljene svetlosti bude manja od jedne odrđene talasne dužine, koja se naziva granična talasna dužina

3. Fotoefekat nastupa uvek u nemerljivo kratkom vremenu posle početka dejstva svetlosti i važi izraz

vE

Ka Na Zn W

e

Zavisnosti energije od frekvencije svetlosti za različite metale