[일반물리학실험]광전효과

소개글

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목차

1. 실험 이론 및 원리
1) 광전효과

2. 실험 기구 및 시약
1) 실험 재료

3. 실험 방법
1) 실험 1. 플랑크 상수 측정
2) 실험 2
3) 실험 3

4. 실험 결과
1) 측정값
2) 결과 그래프

5. 토의 사항
1) 실험 고찰
2) 결론

본문내용

1. 실험 이론 및 원리
1.1. 광전효과
금속표면에 파장이 충분히 짧은 빛을 쪼이면 표면에서 전자가 튀어나오는 현상이다. 이 현상은 빛의 입자성을 설명해준다. 기본적으로 에너지는 아래와 같이 나타낼 수 있다.
E=hf
전체에너지는 전자가 빛을 받아 금속 표면으로 나오기 직전까지의 에너지와 금속 표면으로 나온 전자의 운동에너지의 합으로 나타낼 수 있다.
E=hf=K _{max} +W _{0}
여기서 운동에너지는 전하량과 퍼텐셜 차의 곱이다. 광전효과 실험 장치에 전압을 역방향으로 걸어주면 튀어나온 전자는 반대방향의 힘을 받아 점점 느려지다 멈추게 되고 전류는 0이 된다. 이때의 퍼텐셜차를 멈춤 퍼텐셜차라고 하고 운동에너지의 최대값 으로 나타낼 수 있다.
또 특정 진동수 이상의 빛을 쬐어야 광전효과가 발생하는데 이때 최소의 진동수를 문턱진동수라고 한다. 전체 에너지 방정식을 변형하면 아래와 같이 나타낼 수 있다.
K _{max} =eV _{stop} =hf-W _{0}
V= {h} over {e} f- {W _{0}} over {e}
그러므로 전압과 진동수에 대한 그래프에서 기울기는 h/e이다.

2. 실험 기구 및 시약
2.1. 실험 재료
2.1.1. 광전효과 측정 장치, 조리개, 필터

3. 실험 방법
3.1. 실험 1. 플랑크 상수 측정
3.1.1. 장치의 전원을 켠다.
3.1.2. 양쪽 덮개를 덮고 온도가 충분히 올라갈 때까지 20분 정도 기다린다.
3.1.3. 전압 범위를 –2V～0V, 전류의 범위를 으로 맞춘다.
3.1.4. 덮개를 열고 4㎜ 조리개와 365㎚ 필터를 끼운다.
3.1.5. 반대편 덮개를 열고 전류가 0이 될 때의 전압을 측정한다.
3.1.6. 필터를 다르게 하여 실험을 반복한다.
3.1.7. 모든 필터를 사용한 후 조리개를 바꿔 모든 필터에 대하여 정지 전압을 측정한다.

참고 자료

없음