[물리학과][현대물리실험]광전효과 실험 사전보고서

소개

물리학과

현대물리실험

광전효과 실험 사전 보고서 입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험장치
4. 실험방법
5. 참고

본문내용

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

2. 실험이론
광전효과 실험은 자연계의 매우 중요한 기본 상수의 하나인 플랑크 상수를 직접적으로 측정하게 할 뿐 만 아니라 금속의 일함수를 측정케 하여 금속의 물리적 성질을 규명하는데 도움을 준다. 본 실험에서는 이 두 값을 수 % 정도 이내의 오차로 측정할 수 있도록 광전관에 비추는 빛의 진동수를 회절격자를 이용하여 변화 시킨다.

<저지전압 측정방법>
저지전압을 흐르는 역전압을 가변 시켜서 전류값이 0이 되는 역전압의 값으로 결정할 수도 있으나 정확하게 측정하는 것이 어렵다.
빛이 계속 비추어지면 양극의 금속에서 광전자가 운동에너지를 가지고 방출 될 것이다. 방출된 광전자는 맞은편에 있는 음극으로 모이게 되어 음으로 대전될 것이고 양극은 전자가 빠져 나가는 것 때문에 양으로 대전이 될 것이다. 대전되는 전하량은 빛이 계속 비추어짐에 따라 점점 많아지게 되어 음극을 전위로 하여 음극, 양극 사이에 전위가 형성된다. 이렇게 형성된 전압이 저지전압 값에 이르게 되면 드디어 광전자는 음극에 더 이상 도달하지 못하는 평형상태에 도달하게 된다. 이때 양극과 음극은 축전기의 역할을 하는 것으로 이해할 수 있다.

<플랑크 상수>
1900년 M.플랑크가 흑체복사의 파장에 따른 세기분포를 이론적으로 설명하기 위해 도입하였다. 이후 양자역학이 확립되면서 양자역학의 기본적인 상수가 된다. 양자역학적 측정에 대한 가설인 불확정성원리에 의하면, 서로 상보적(相補的)인 두 가지 물리량을 동시에 측정할 때 각각의 측정오차(불확정성)의 곱은 항상 ħ/2 보다 크다. 예를 들어 운동량 측정의 오차를 Δp, 위치 측정의 오차를 Δx라 하면 불확정성의 원리는 다음과 같이 표현된다.

ΔxΔp ≥ ħ/2 = h/4π (ħ: 디렉상수, h: 플랑크상수)

참고자료

· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1159751&cid=40942&categoryId=32227
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=941068&cid=47338&categoryId=47338
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1065070&cid=40942&categoryId=32227