Скачайте полный текст практической работы «Определение постоянной Планка».

Цель работы
ознакомиться с одним из методов экспериментальной оценки значения постоянной Планка.

Оборудование:
рейка с брусками, упор, светодиод красного света на подставке, экран со щелью и шкалой, соединительные провода. Дополнительное оборудование: комплект дифракционных решеток в слайд-рамке, источник тока типаВУ-4М, миллиамперметр лабораторный, вольтметр лабораторный, измерительная лента.
Работа важна тем, что знакомит учеников с экспериментальным методом определения одной из фундаментальных физических констант — постоянной Планка. Кроме того, эта работа развивает политехнический кругозор учеников, поскольку знакомит их с физическими основами работы широко внедряемого в настоящее время в различных отраслях техники современного источника света — светодиода.

Порядок выполнения работы
1. Соединить светодиод соединительными проводами последовательно с милли-амперметром. Полученную цепь подключить, соблюдая полярность к выходным гнездам выпрямителя. Выпрямитель подключить к электросети 42 В и измерить силу тока Iд в цепи светодиода.
2. Цепь со светодиодом отключить от выпрямителя. Лабораторным вольтметром измерить напряжение и на выходных гнездах выпрямителя. 3. По формуле (2) вычислить падение напряжение на светодиоде Uд.
4. Определить частоты излучения светодиода ν. Рейку с брусками расположить на рабочем столе брусками вверх так, чтобы к наблюдателю был обращен брусок с запрессованными в него магнитами. К бруску на противоположном конце рейки приставляют экран со щелью и шкалой. При этом следят за тем, чтобы щель экрана оказалась напротив метки на бруске. На этот же конец рейки помещают подставку со светодиодом, следя за тем, чтобы магниты, запрессованные в основании подставки, совместились с головками винтов в теле рейки. Под ближний к наблюдателю конец рейки подкладывают опору, придающей ей наклонное положение. К бруску с магнитами прикладывают слайд-рамку с дифракционными решетками. К магнитам бруска должна быть обращена сторона рамки с металлическими полосами. В опыте используют дифракционную решетку с числом штрихов 600 на 1 мм.
5. Светодиод подключить к выпрямителю, включенному в электросеть 42 В, и настроить установку так, чтобы на шкале экрана, при взгляде на нее сквозь дифракционную решетку, были отчетливо видны по обе стороны от щели дифракционные спектры излучения светодиода.
6. По шкале измерить расстояние между наиболее яркими участками спектров Х в тетрадь переписать величину расстояния от шкалы до дифракционной решетки L. Значение этой величины указано на поверхности рейки. Частоту излучения светодиода вычислить по формуле
ν=2cL/dX, где c – скорость света в вакууме.
7. Выполнив необходимые измерения по формуле (1) вычислить значение постоянной Планка. Полученное значение сравнить с табличным и определить относительную погрешность измеренийε:
ε = {|hэ – hт|/hт}100%, где hэ и hт, соответственно, значения постоянной Планка полученное в ходе эксперимента и из таблицы.

Скачайте полный текст практической работы «Определение постоянной Планка».

После выполнения практической работы учащиеся должны ответить на контрольные вопросы.

Скачайте документ с Контрольными вопросами к практической работе «Определение постоянной Планка», состоящий из 6 комплектов по 5 вопросов в каждом.

Пример: Комплект контрольных вопросов №1

1. Какое из приведенных ниже выражений точно определяет понятие работы выхода? Укажите правильный ответ.
   А. Энергия, необходимая для отрыва электрона от атома.
   Б. Кинетическая энергия свободного электрона в веществе.
   В. Энергия, необходимая свободному электрону для вылета из вещества.
2. Какому виду следует отнести лучи, энергия фотонов которых равна 4140 эВ?
3. Найти частоту и длину волны излучения, масса фотонов которых равна массе покоя электрона.
4. Какое запирающее напряжение надо подать, чтобы электроны, вырванные ультрафиолетовым светом с длиной волны 100 нм из вольфрамового катода, не могли создать ток в цепи?
5. Для измерения постоянной Планка катод вакуумного фотоэлемента освещается монохроматическим светом. При длине волны излучения 620 нм ток фотоэлектронов прекращается, если в цепь между катодом и анодом включить задерживающий потенциал не меньше определенного значения. При увеличении длины волны на 25% задерживающий потенциал оказывается на 0,4 В меньше. Определить по этим данным постоянную Планка.