Plancks konstant og fotoelektrisk effekt

Fotoelektrisk effekt er et nøkkel­eksperiment i utviklingen av moderne fysikk: kvantemekanikk. Spesifikke bølgelengder velges ved hjelp av interferensfiltre og belyser en fotocelle. Maksimal energi til de utkastede elektronene avhenger kun av frekvensen til det innfallende lyset, uavhengig av intensiteten. Dette funnet er i strid med bølgeteorien for lys, men kan forklares ved dualiteten (bølger og partikler) til lys. Stoppespenningen U0 måles ved ulike lysfrekvenser og plottes som en funksjon av frekvensen. Plancks konstant (h) beregnes deretter fra denne grafen.

 

Se dokumentene i den engelskspråklige PHYWE eksperimentbeskrivelsen.

 

Fordeler:

• Opplev essensen av Nobelprisen: Planck (1918)
• Plancks "kvantum av handling" er det viktigste beviset innen kvantefysikk, målt direkte i løpet av noen timer med fotocellen.
• Modulært oppsett med fotocelle og interferensfiltre.
• Enkel bestemmelse av h.
• Ingen mørkerom nødvendig.

Praktisk eksperiment:

• Mål stoppespenningen U0 ved ulike lysfrekvenser f og plott den som en funksjon av den tilhørende lysfrekvensen.
• Beregning av Plancks konstant (h) fra sammenhengen mellom stoppespenning U0 og lysfrekvens f.

Andre prinsipper som kan undersøkes:

• Fotonets energi
• Fotonabsorpsjon
• Ekstern fotoelektrisk effekt
• Arbeidsfunksjon
• Fotocelle
• Interferensfilter
• Kvanteteorien
• Plancks konstant
• Planck-partikkelen