일반 물리 실험 2 (광전 효과 결과 리포트)

소개

일반 물리 실험 결과 레포트입니다.
참조하세요~^^

목차

실험 데이터 분석
 기본 데이터 분석
 결과 분석
 오차 분석 및 실험의 개선점
 분석 및 토의

본문내용

실험 데이터 분석
 기본 데이터 분석
이번 실험은 빛을 이용한 광전효과를 알아보는 것으로, 빛의 세기를 변화시켜가면서 그때의 저지 전압이나 광전류를 구해보는 실험이다.
이번 실험에서 색 필터는 노란색, 파란색, 초록색, 붉은색의 네 가지를 이용하였으며, 세기를 변화시키며 4번, 그 실험결과들간의 연산 관계로 계산하였으므로 24가지의 실험 데이터가 나왔다.

위 결과처럼 계산 결과 간에 유사성이 보인 것은 측정 단위가 비 정확하기 때문에 측정을 어림으로 하였고 그 때문에 값들이 유사하였으며, 그래서 유사한 결과값들을 보인 것으로 추정된다. 평균값은 가 나왔으며, 이는 실제의 플랑크 상수 과 10%가량의 오차를 보인다.
위 값들의 상대 오차는 에서 분석하도록 하자.
실험에서 고정된 필터에 대해서 빛의 세기에 따른 저지 전압을 구해 보았다. 그 결과를 아래 그래프에 나타내었다.

위 그래프에서 알 수 있듯이, 빛의 세기가 세지면 저지전압의 크기도 약하게 증가하는 모습을 보였다. 증가도가 미미한 이유는 빛이 너무 약했거나, 수식에서 플랑크 상수와 다른 상수의 곱을 기울기로 가지기 때문일 것이라 생각한다.
 결과 분석
위에서 구했던 플랑크 상수와 실제 플랑크 상수의 값 와의 비교를 위해 상대오차를 구해 보았다. 그 결과는 다음 그래프와 같다

위 그래프에서 볼 수 있듯이 상대오차는 몇몇 데이터를 제외하면 10% 안쪽으로 양호한 결과를 보였다. 평균 상대 오차는 8.89%. 평균으로 봐도 이번 실험의 상태는 양호했음을 알 수 있다. 양호한 실험 결과이지만, 약간의 데이터가 심하게 벗어난다던지 하는 모습을 보였다. 그 이유를 아래 에서 분석해 보았다.
 오차 분석 및 실험의 개선점
 오차 분석
측정 기기의 부정확성 - 측정 기기가 부정확했다. 아날로그 형이라서 문제가 있었으며, 실제 아주 작은 미묘한 값을 측정하기에는 주어진 측정 기기가 열악하지 않았냐는 생각이 든다.
필터 파장의 부정확성 - 파장을 주어진 구간의 평균값을 취했지만 각 파장이 딱 거기에 맞아떨어졌을 것이라고는 생각하기 힘들다. 주어진 연산 과정 중에서도 파장이 중요한 역할을 한 만큼 파장에 따라서 결과가 크게 바뀔 수 있었을 것이다.

참고자료

· 없음