Studiul efectului fotoelectric exterior

Efectul fotoelectric exterior poate fi studiat experimental cu ajutorul unei celule fotoelectrice, care consta dintr-un balon de sticla sau cuart vidat care are in interior doi electrozi: fotocatodul, realizat sub forma unei pelicule de Na, Cs sau Rb depusa pe o portiune din suprafata interioara a celulei si anodul, care este un inel metalic fixat in mijlocul balonului. Intre cei doi electrozi se stabileste o diferenta de potential cu ajutorul bateriei.

Energia cinetica initiala a electronilor variaza direct proportional cu frecventa luminii incidente si nu depind de intensitatea fluxului luminos incident.

Pentru un catod dat, efectul fotoelectric nu se mai produce daca frecventa radiatiei incidente este mai mica decat o valoare numita frecventa de prag (prag. Celula fotoelectrica, montata pe un calaret, se poate deplasa de-a lungul unui banc optic.

Iluminarea celulei se face cu un bec electric, fixat pe un alt calaret ce se poate deplasa pe acelasi banc optic.

Circuitul electric se realizeaza pe un panou, pe care sunt montate instrumentele de masura necesare. Ca sursa de alimentare se foloseste un redresor.

Procedeu experimental Ridicarea caracteristicii curent-tensiune: Se realizeaza schema electrica din prima figura; Se fixeaza o anumita distanta intre izvorul luminos si celula fotoelectrica; Se variaza tensiunea electrica din 2 in 2 volti si se citesc valorile corespunzatoare ale curentului fotoelectric I si ale tensiunii U; Datele se trec in primul tabel; Se reprezinta grafic I=f (U); Se repeta masuratorile pentru mai multe distante dintre izvorul luminos si celula fotoelectrica, deci pentru mai multe valori ale fluxului luminos incident.

Dependenta dintre intensitatea curentului de saturatie si fluxul luminos: Se stabileste intre anod si fotocatod o tensiune suficient de mare pentru a ne situa pe portiunea orizontala a caracteristicii curent-tensiune; Se variaza distanta d dintre izvorul luminos si celula fotoelectrica din 10 in 10 cm si se noteaza intensitatea curentului I si distanta d; Datele se trec in al doilea tabel; ...