실험장치 광전효과 현대 물리 실험 발표 20070500 금동용.

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1 실험장치 광전효과 현대 물리 실험 발표 금동용

2 실험장치 차 례 1 실험목적 2 이론 및 원리 3 실험장치 및 실험방법 4 실험 결과 5 논의 및 결론

3 실험장치 실험 목적 수은등을 사용해 빛의 입자성을 증명 광전자의 최대운동에너지는 빛의 세기와 무관 하며 빛의 진동수에 따라서 달라짐을 확인 파장이 짧을수록 큰 에너지를 가지며 전자의 운동에너지가 커짐을 확인

4 실험장치 이론 및 원리 광전효과 금속에 파장이 짧은 빛을 비추면 전자가 튀어나오는 현상 광전자 금속표면에서 튀어나온 전자

5 실험장치 이론 및 원리 그림 1. 광전자의 발생원리 및 저지전압 측정회로

6 실험장치 실험장치 및 실험방법 위 사진과 같이 수은등과 h/e apparatus (detector)를 설치하고 필터와 멀티메터기를 준비한다. 수은등을 켜고 h/e apparatus 의 디텍터 문을 열고 스펙트럼의 한 색깔을 디텍터의 구멍 속으로 잘 맞추고 디텍터의 문을 닫는다. Transmission 필터와 컬러 필터를 이용해 조건을 달리하고, stopping potential 을 측정한다. Intensity와 stopping potential의 관계와 Frequency (Hz)와 stopping potential의 관계를 알아본다.

7 실험결과 - 광의 파동모델과 양자 모델에 관한 실험
실험장치 실험결과 - 광의 파동모델과 양자 모델에 관한 실험 실험1 First order Second order

8 실험결과 - 광의 파동모델과 양자 모델에 관한 실험
실험장치 실험결과 - 광의 파동모델과 양자 모델에 관한 실험 실험1

9 실험결과 - 광의 파동모델과 양자 모델에 관한 실험
실험장치 실험결과 - 광의 파동모델과 양자 모델에 관한 실험 이론 값

10 실험결과 - 파장과 진동수에 따른 stopping potenyial 과의 관계
실험장치 실험결과 - 파장과 진동수에 따른 stopping potenyial 과의 관계 실험2

11 실험결과 - 파장과 진동수에 따른 stopping potenyial 과의 관계
실험장치 실험결과 - 파장과 진동수에 따른 stopping potenyial 과의 관계

12 프랑크 상수 h = e * (ΔU0 / Δυ) = (기본전하량)*(Stopping potential / Frequency)
프랑크 상수   h  = e * (ΔU0 / Δυ) = (기본전하량)*(Stopping potential / Frequency) e = 1.60×10-19C (기본전하량) ΔU0(Stopping Potential) / Δυ(Frequency)   =    4.01E-15(그래프 기울기)     일때,    실험으로 구한 프랑크 상수 h'= (1.6E-19)×(4.01E-15)=  6.4E-34  임으로  실제 프랑크 상수값    h = 6.62E-34 과 거의 일치한다.  한편, 그래프로부터 first order 의 그래프와 second order 그래프가 거의 일치하며 기울기도 거의 같음을 알수 있다. 이론값은  아래의 그래프와 같으며,

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14 실험장치 논의 및 결론 실험1 실험2 -진동수가 같은 하나의 빛을 선택하고 가변투과 필터를 이용해서 입사광의 세기를 변화시켜서 정지 전압을 측정하여 입사 광과 정지전압과의 관계를 알아보는 실험 - 정지 전압이 투과필터를 통과한 입사광의 세기와 무관하게 일정하게 나타나는 것을 확인 할 수 있고 방출된 광전자의 최대운동에너지는 빛의 세기와는 무관하고 빛의 진동수에 따라서 달라진다. -빛의 세기는 일정하게 고정하고 빛의 색상을 바꾸어 가면서 정지전압을 측정하는 실험. 빛의 색상이 바뀐다는 것은 진동수를 변화시켜 정지전압과의 관계를 알고자 하는 것 노란색에서 자외선(보라색) 쪽으로 갈수록 정지 전압이 커지는 것을 알 수 있고 진동수가 짧은 빛일수록 더 큰 에너지를 가지고 있으므로 전자의 운동 에너지가 커진다. 오차 H/e apparatus 디텍터에 단일 스펙트럼 이외의 다른 빛이 들어갔을 경우 오차가 발생할 수 있다. Charge 되는데 시간이 걸리기 때문에 stopping potential을 측정 할 때 충분히 기다린 다음 측정한다.

15 실험장치 THANK YOU