현대물리실험-Plank Constant(플랑스 상수측정) 결과레포트

목차

1. 실제실험방법
2. 실험결과
3. 결과분석
4. 토의
5. 참고문헌

본문내용

예를들어 가장 파장이 긴 빛(빨간색)부터 실험한다면, 빨간색이 광전지에 도달하도록 한다. 이 때, 정확한 파장을 알수가 없으므로, 색상표를 참고하여 가장 비슷한 파장이라고 생각되는 값을 기록해두어야 한다.
⓸ 이제, 축전기를 완전히 방전시켜서 전압을 0으로 만든다. 멀티미터는 2V 게이지에 놓는다. 스위치를 놓으면 광전자에 의해 축전지가 충전되기 시작한다. 광전자는 축전기에 쌓이게 되고, 그에 따라 추가적으로 K에 도달하려는 광전자를 방해하는 역전압으로 작용하게 된다.
⓹ 이 역전압을 광전자가 더 이상 이기지 못하여 광전류가 발생하지 않을 때까지 멀티미터의 전압이 상승하게 된다. 그 전압이 곧 한계전압이며, 이값을 기록한다. 한 번의 측정으로는 충분하지 않으므로, 한 파장의 빛마다 4번씩 실험하여 평균값을 내어서 사용한다. 한 번 측정이 끝나면 스위치를 눌러서 축전기를 충분히 0에 근접할 때가지 방전시킨 후 스위치를 놓아서 광전자가 쌓이기를 기다린다.
⓺ 파장을 점점 달리하면서 위의 과정을 반복한다.
⓻ 실험을 마치면 색상표를 보고 실험에서 사용했던 빛의 파장을 결정하고, 그래프를 그려서 플랑크 상수값을 산출해 낸다.

<중 략>

⓷ 광전자의 개수는 광전류의 세기를 나타낸다. 그러나 광전자 하나가 갖는 에너지는 전류와는 무관하므로, 이번실험에서는 광전류를 고려하지는 않는다. 하지만 전류를 측정한다면 수은등에서 나온 빛의 세기에 따라서 전류값도 다르게 측정될 것이다. 입사광이 전자에 에너지를 전달하여 주면, 이 전자는 어떤 (마찰이 없다면) 최대운동에너지를 갖게 되는데, 이는 빛의 진동수에 관계되는 양이지 빛의 세기가 아무리 세도 변화시킬 수 있는 양이 아니다. 고전 물리학적으로는 파동의 진폭이 세면 에너지도 커져서 광전자의 에너지가 커져야 할 것 같다. 하지만 여기서는 파동이 아니라 입자처럼 행동함을 생각하면 쉽게 이해할 수 있다.
왼쪽 그래프는 한계전압이 같으므로 같은 금속에서 빛의 세기를 다르게 하여 측정한 그래프이다.

참고 자료

Arthur beiser, modern physics 6th, Mc Graw Hill, p297~p327
김학동, 반도체재료, 홍릉과학출판사, p43~p60