Deneyin Amacı: Fotoelektrik olayının incelenmesi, bir fotoselin karakteristiğinin çizilerek h plack sabitinin bulunması.

Fiziksel Terimlerin Tanımları:

Fotoelektrik Olay: Bir metal yüzeye ışığın düşürülmesiyle yüzeyden elektron sökülmesi olayına fotoelektrik olay adı verilir.

Fotoelektron: Fotoelektrik olayda metal yüzeyinden sökülen elektrona  denir.

Fotokatot: Üzerine ışık gönderildiğinde elektron salan sisteme verilen addır.

Foton: Işık hızına sahip küçük hacme sıkıştırılmış enerji paketidir.

AC İş Fonksiyonu: Metal yüzeyden elektron sökebilmek için verilmesi gereken minimum enerjidir.

Klasik Teoriye Göre Fotoelektrik Olay: Klasik teoriye göre fotoelektronun kazanacağı ortalama kinetik enerji gelen ışığın şiddetinin karesiyle doğru orantılıdır. Ayrıca ışığın metal yüzeye  düşüp metal yüzey tarafından soğrulması ve elektronun sökülebilmesi için en az birkaç dakika geçmesi gerekir. Klasik teoriye göre ileri sürülen bu fikrin doğru olmadığı yapılan deneylerle anlaşılmıştır.

Kuantum Teoriye Göre Fotoelektrik Olay:

1-     Gelen ışığın frekansı fo kesim frekansının altına düşerse elektron sökemez.

2-     Fotoelektronların maxsimum kinetik enerjisi ışığın şiddetinden bağımsızdır. Işığın şiddeti artarsa yayımlanan fotoelektron sayısı artar.

3-     Fotoelektronların maxsimum kinetik enerjisi ışığın frekansı arttıkça artar.

Spektrum: Radyasyon şiddetinin veya parçacık sayısını enerji, dalga boyu, frekans veya saçılma açısına göre ayrılmasıyla elde edilen grafik veya desendir. Üç çeşit spekrum vardır.

·        Sürekli Spekrum: Belli bir kinetik enerjisi olan elektronların frenleme ile kademeli bir şekilde bu enerjinin elektromagnetik dalga enerjisine çevrilmesine denir.

·        Çizgi Spekrum: Atoma bağılı iç yörünge elektronlarının dış yörüngelere uyarılması neticesinde meydana gelen spekrumlardır.

·        Şerit (bant) Spekrum: Molekül halindeki gazların bantlar arsı geçişten meydana gelen spekrumlardır.

Deneyin Yapılışı ve Deneysel Verilerin Dğerlendirilmesi:

1-     Yeşil ışık için;

V(volt)                              I(A)                           V(volt)                                  I(A)

                        0                                 0,4x10-3                     4                                 4,4 x10-3

                               0,5                              1,0 x10-3                    4,5                              4,6 x10-3

                        1                                 1,4 x10-3                    5                                 4,8 x10-3

                        1,5                              1,9 x10-3                    5,5                              5,1 x10-3

                        2                                 2,4 x10-3                    6                                 5,4 x10-3

                        2,5                              3,1 x10-3                    6,5                              5,5 x10-3

                        3                                 3,5 x10-3                    7                                 5,6 x10-3

                        3,5                              3,9 x10-3                    7,5                              5,7 x10-3

                        4                                 4,4 x10-3                    8                                 5,7 x10-3

                        4,5                              4,6 x10-3

                        Ters Beslemde I= 0 iken  Vdurdurma= -0,5 V

                      5500 Ao= 5500.10-10 m

2-     Mor Işık İçin;

V(volt)                              I(A)                           V(volt)                                  I(A)

                        0                                 0,5x10-2                     4                                 3,0 x10-2

                               0,5                              0,8 x10-2                    4,5                              3,3 x10-2

                        1                                 1,2 x10-2                    5                                 3,3 x10-2

                        1,5                              1,4 x10-2                    5,5                              3,8 x10-2

                        2                                 1,7 x10-2                    6                                 4,1 x10-2

                        2,5                              2,1 x10-2                    6,5                              4,3 x10-2

                        3                                 2,4 x10-2                    7                                 4,7 x10-2

                        3,5                              2,7 x10-2                    7,5                              4,9 x10-2

                        4                                 3,0 x10-2                    8                                 5,1 x10-2

                        4,5                              3,3 x10-2                    9                                 5,3 x10-2

                                                                                              9,5                              6,2 x10-2                                                                                                                                                10                               6,5 x10-2

            Ters Beslemde I= 0 iken  Vdurdurma= -0,9 V

                     4101,7 Ao= 4101,7.10-10 m

3-     h planck sabitinin tayin edilmesi;

V1= -0,5 V            f1=5,45.1014 sn-1        h=

                V2= -0,9 V            f2=7,31.1014 sn-1                 

4-     AC iş fonksiyonun bulunması;

hf1=AC + eV1                          3,44.10-34.5,45.1014=AC + 1,6.10-19(-0,5)=1,8828.10-19 joule.

Ac=-1,176 ev olup buradaki (-) işareti elektronun metal yüzeye bağlanma anlamındadır.

hf2=AC + eV2                          3,44.10-34.7,31.1014=AC + 1,6.10-19(-0,9)=2,529.10-19 joule

Ac=-1,580 eV