Fotoefekti

Pllaka e zinkut e ngarkuar negativisht lëshon ngarkesën e saj, n.q.s. ajo është nën veprimin e një rrezatimi ultravjollcë. Ky fenomen u quajt fotoefekt.

Studimet e shumta të asaj kohe, provuan që fotoefekti ndodhte gjithashtu edhe me metale të tjera, me kusht që gjatësia e valës së dritës të ishte shumë e shkurtër. Fotoefekti u studiua sipas disa kufijsh gjatësi valësh, të cilat ishin specifike të metalit. Ve├žanërisht fakti që drita me gjatësi të mëdha valësh nuk kishte efekt tek të gjitha metalet, megjithëse është mjaft intensive, u shfaq misteriozisht për shkencarët.

Albert Ajnshtajni dha shpjegimet e tij në vitin 1905: Drita përbëhet nga kuante (fotone) dhe energjia e një fotoni është në përpjestim të drejtë me frekuencën e dritës. Nevojitet një farë minimumi sasie energjie për të larguar një elektron nga sipërfaqja e pllakës së metalit (puna e daljes W). N.q.s. energjia e një fotoni është më e madhe se kjo vlerë, elektoni mund të emetohet (lëshohet). Nga ky shpjegim ekuacioni i mëposhtëm rrjedh:

Ekin   =   h f   −   W

Ekin ... energjia kinetike maksimale e një elektoni të emetuar
h ..... konstantja e Plankut (6,62 · 10-34 J·s)
f ..... frekuenca
W ..... puna e daljes (work function)

Ky aplet simulon një eksperiment për të përcaktuar konstanten e Plankut dhe punën e daljes: Një vijë e vetme spektrale depërton jashtë nga drita e llampës së mërkurit. Kjo dritë bie mbi katodën (C) të një fotocelule, ku mund të shkëpus ose jo elektrone. Të gjitha elektronet e shkëputura në njesinë e kohës nga katoda arrijnë në anodë (A). Kur tensioni U ndërmjet katodës dhe anodës bëhet zero, një pjesë e elektroneve të shkëputura në sajë të energjisë kinetike që zotërojnë, arrijnë në anodë dhe nëpër qark kalon njëfarë rryme (shikoni shigjetën e matësit të kuq). Kjo rrymë bëhet zero duke zbatuar një tension të kundërt (tension frenimi) U të tillë që:  Ekin = e · U  Matësi blu tregon madhësinë e tensionit të kundërt, të cilën mund ta ndryshoni duke zvarritur majtas / djathtas mausin e shtypur mbi butonin rëshqitës "Tensioni i frenimit" të panelit jeshil në të djathtë.

Gjithashtu, paneli (tablloja) në të djathtë ju lejon: të ndryshoni materialin e katodës, të ndryshoni gjatësinë e valës - në "Vija spektrale (Hg)". Përfundimet e matjeve vizatohen në diagramën e varësisë së tensionit U nga frekuenca f. (poshtë apletit në të majtë). Për të hequr nga grafiku matjet e hedhura, klikoni mbi butonin "Fshih matjet".

Vlerësimi i tre serive të matjeve nga grafiku, do të rezultojë në tre vija paralele. Duke shfrytëzuar pjerrësinë e këtyre vijave, mund të llogarisni konstanten e Plankut h. Shtojmë, se ju mund të lexoni punën e daljes A të katodës përkatëse (në elektonvolt eV), direkt nga prerja e vijës së ndërtuar nga vlerat e matjes, me boshtin vertikal.

This browser doesn't support HTML5 canvas!