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. Veçanërisht 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!