protokol_Planckuv_jev1

přímkové závislosti Ub=Ub(f). Je-li třeba, použijeme některou z metod vyrovnání. Výpočtem určíme směrnici přímky a z  ní podle vztahu (7) vypočítáme Planckovu konstantu. Z grafu stanovíme také výstupní práci fotonky.
Měření 2.
Nastavíme zdroj napětí pro LED na nulu a připojíme zvolenou diodu.
Diodou nastavíme doporučený proud, jehož hodnota je uvedena na přípravku.
Přípravek s diodou zasuneme do SPEKOLU asi 1 cm před doraz.
Katalogový údaj vlnové délky, na níž dioda vyzařuje, je pouze přibližný. Skutečné maximum je někde poblíž. Nastavíme maximální zesílení. V okolí katalogového údaje hledáme vlnovou délku, při které je výchylka na stupnici maximální. Při překročení rozsahu zesilovače zmenšíme zesílení, při malé výchylce upravíme polohu diody.
Po nalezení maxima odečteme vlnovou délku a napětí na diodě.
Měření opakujeme s dalšími čtyřmi diodami.
Pro jednotlivá měření vypočítáme Planckovu konstantu, stanovíme střední hodnotu a náhodnou chybu.

4) Použité přístroje :
monochromátor SPEKOL DKP - UP 22 ( UP 22/3 )
stabilizovaný zdroj DKP 1933
voltmetr DKP 656
ampérmetr DKP 591
přípravek s potenciometry
sada měřených diod


5) Tabulky hodnot :

Měření 1.

modrá fotonka
červená fotonka

f
Ub

[ nm ]
[ Hz ]
[ V ]
[ V ]

350
8,57E+14
1,135

400
7,50E+14
0,87

450
6,67E+14
0,67

500
6,00E+14
0,52

550
5,45E+14
0,425

600
5,00E+14
0,3525

650
4,62E+14
0,535

700
4,29E+14
0,4325

750
4,00E+14
0,345

800
3,75E+14
0,272

850
3,53E+14
0,21


Měření 2.
 LED
 měř
U
h
Průměr h
(h)

[ nm ]
[ nm ]
[ V ]
[ Js ]
[ Js ]
[ Js ]

565
560
2,3
6,88E-34

587
580
2
6,19E-34

620
623
1,95
6,49E-34
6,52E-34
1,59E-35

660
661
1,86
6,57E-34

680
675
1,8
6,49E-34


5) PŘÍKLADY VÝPOČTŮ :
-pro první řádek tabulky 1:


-lineární regresí byly zjištěny rovnice přímek grafických závislostí:
Obecně:Y = k*X + q
Modrá fotonka :Y = 2,19E-15*X-0,8512
Červená fotonka:Y = 2,98E-15*X-0,7845
-vypočítané hodnoty Planckovy konstanty a výstupní práce:

Modrá fotonka:




Červená fotonka:





-pro první řádek tabulky 2:




-výpočet relativní chyby Planckovy konstanty:

6) ZÁVĚR :

V této úloze jsme se snažili změřit Planckovu konstantu, a to pomocí dvou metod.

Užitím první metody jsem určil Planckovu konstantu s velkou chybou než je hodnota uvedená v tabulce u červené fotonky jsem změřil h = 4,77E-34 Js a u modré fotonky h = 3,5E-34 Js, což je chyba asi chyba 50%. Chyba je způsobena nepřesností stanovení regresní přímky.
Z grafů jsme stanovili výstupní práci z kovu použitých fotonek, jejich hodnoty jsou uvedeny v příkladu výpočtů.
Použitím druhé metody s použitím LED diod jsem stanovil Planckovu konstantu h = 6,52E-34 Js s relativní přesností 2,43%. Z toho vyplývá, že tato metoda je daleko přesnější.
EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3