(현대물리실험) 광전효과실험 결과보고서

소개글

광전효과에 대한 전반적인 이론과 그에 따른 실험 방법.
그리고 실험결과, 결과에 대한 분석이 들어있습니다.

목차

사전보고서
1.실험목적
2.실험이론
3.실험방법
4.참고문헌

결과보고서
1.실험목적
2.실험결과
3.실험결론 및 DISCUSSION
4.참고문헌

본문내용

1.실험 목적
광전효과 현상을 이용하여 플랑크 상수(Planck constant)를 정밀하게 측정하고 금속의 일함수(work function)를 구한다.

2.실험 이론
광전효과 실험은 자연계의 매우 중요한 기본 상수의 하나인 플랑크 상수를 직접적으로 측정하게 할 뿐 만 아니라 금속의 일함수를 측정케 하여 금속의 물리적 성질을 규명하는데 도움을 준다. 본 실험에서는 이 두 값을 수 % 정도 이내의 오차로 측정할 수 있도록 광전관에 비추는 빛의 진동수를 회절격자를 이용하여 변화 시킨다.
< 저지전압 측정방법 >
저지전압을 앞 실험에서처럼 흐르는 역접압을 가변 시켜서 전류값이 0이 되는 역전압의 값으로 결정할 수도 있으나 앞의 예에서 보는 것처럼 정확하게 측정하는 것이 어렵다. 색다른 방법으로서 저지전압을 바로 결정할 수 있는 방법을 제시한다.

 그림 1에서 양극(anode)과 음극(cathod)의 외부에 아무런 회로를 연결하지 않는 상황을 생각하자. 빛(광자)이 계속 비추어지면 양극의 금속에서 광전자가 운동에너지를 가지고 방출 될 것이다. 방출된 광전자는 맞은 편에 있는 음극으로 모이게 되어 음으로 대전될 것이고 양극은 전자가 빠져 나가는 것 때문에 양으로 대전이 될 것이다. 대전되는 전하량은 빛이 계속 비추어짐에 따라 점점 많아지게 되어 음극을 저 전위로 하여 음극, 양극 사이에 전위가 형성된다. 이렇게 형성된 전압(일종의 역전압)이 저지전압 값에 이르게 되면 드디어 광전자는 음극에 더 이상 도달하지 못하는 평형상태에 도달하게 된다. 이때 양극과 음극은 축전기의 역할을 하는 것으로 이해할 수 있다.

참고 자료

"현대 물리학" 정 원모 번역, 탐구당, 2장 1절 및 2절 (48∼54쪽)
"물리학총론" D. Halliday 외 저, 김종오 역, 교학사, 42장 4절 (1109∼1112쪽)
"기초물리학실험(A)" 한국물리학회 편저, 이우출판사, 실험43 (375∼377쪽).
http://100.empas.com/dicsearch/pentry.html?s=B&i=115017&v=45
“양자역학” 1993. Richard L. Liboff저. 나상균역, 피어스 에eb케이션코리아