광전효과레포트

소개글

물리학 실험 리포트 입니다. 예비와 결과 리포트 모두를 올려놓았습니다.

목차

예비 레포트
1.실험목적
2.이론
3.관찰사항

결과 레포트
1. 실험목적
2. 이 론
3. 실험 도구 및 방법
4. Data

본문내용

- 광전효과
1. 실험목적
광전효과 현상을 이용하여 플랑크 상수(Planck constant)를 정밀하게 측정하고 금속의 일함수(work function)를 구한다.

2. 이론
광전효과는 일반적으로 물질이 빛을 흡수하여 자유로이 움직일 수 있는 전자, 즉 광전자를 방출하는 현상을 말한다.
우리가 수업시간에 배워 알고 있는 광전효과의 결과로는 다음과 같으 사실들이 있다.
1) 입사광의 진동수가 어느 한계 값보다 커야 전자가 방출된다.
2) 한계 진동수 이상의 빛을 비추면 전자가 즉각 방출된다.
3) 광전자의 최대 운동에너지는 빛의 진동수가 클수록 커진다.
4) 광전류의 세기는 비춰준 빛의 세기(밝기)에 비례한다.

일반적으로 물질이 빛을 흡수하여 자유로이 움직일 수 있는 전자, 즉, 광전자를 방출하는 현상으로 전자를 자유로이 하는 데 요하는 최소의 에너지를 E0, 빛의 진동수를 ν, 플랑크상수를 h라 하면 hν－E0 광전자의 에너지이며, hν0－E0으로 정해지는 한계 진동수 ν보다 진동수가 높은 빛의 흡수에 의해서 광전효과가 일어난다. 흡수체 및 방출된 전자의 상태에 의해서 광전효과는 다음과 같이 분류된다.
① 광이온화 : X선이나 α 선 등을 기체에 조사하면 기체의 분자․원자는 전자를 방출하여 양이온이 되는 현상.
② 외부광전효과 : 고체 표면에 적외선 부근에서 자외선 부근까지의 빛을 조사했을 때 외부에 자유전자를 방출하는 현상으로 한계파장보다 짧은 파장의 빛은 입사광의 세기에 비례한 수의 광자를 발생시킨다. 이 사실은 아인슈타인의 광양자설을 증명하는 것으로서 양자론의 기초가 된다. 입사광 양자수에 대한 광전자수의 비율을 양자효율, 입사광 에너지에 대한 광전류의 비를 비광전능이라 한다. 단색광에 대한 양자효율, 또는 비광전능을 파장에 대해서 그린 곡선을 분광감도곡선이라고 한다. 외부광전 효과는 광전관에 응용되며, 빛의 검출이나 측정에 널리 이용되고 있다.

광전효과 실험은 우리가 살아가고 있는 자연계에서 매우 중요한 기본 상수로 알려진 플랑크 상수를 직접적으로 측정할 수 있게끔 해줄 뿐 만 아니라 금속의 일함수를 측정할 수 있게 하여 금속의 물리적 성질을 규명하는데 도움을 준다.

참고 자료

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