Экспериментальное исследование фотоэффекта

На рис. 25.2 схематически изображена установка для исследования фотоэффекта.

Рис. 25.2. Схема установки для исследования фотоэффекта. В баллон, из которого откачан воздух, помещены электроды 1 и 2. Поток света падает на электрод 1 и вырывает из него электроны. Часть этих электронов попадает на электрод 2, в результате между электродами 1 и 2 возникает ток. Этот ток называют фототоком . Силу фототока измеряют миллиамперметром. Напряжение между электродами можно изменять (оно измеряется вольтметром).

С помощью такой установки можно измерять число ежесекундно вырываемых светом электронов, а также максимальную кинетическую энергию вырванных электронов.

Число вырванных электронов можно определить по силе фототока, измеряемой миллиамперметром.

Максимальную же кинетическую энергию вырванных электронов можно найти, измерив напряжение между электродами, при котором фототок прекращается.

На электроды подают такое напряжение, чтобы потенциал электрода 2 был ниже, чем потенциал электрода 1. Тогда вырванные светом электроны будут отталкиваться от электрода 2 (так как электроны заряжены отрицательно). При увеличении напряжения число электронов, достигших электрода 2, преодолев отталкивание, будет уменьшаться.

Таким образом, при увеличении напряжения сила фототока уменьшается. И при некотором значении напряжения, которое называется задерживающим напряжением, фототок прекратится совсем: ни один из вырванных светом электронов не сможет достичь электрода 2, так как начальной кинетической энергии электронов будет недостаточно для того, чтобы преодолеть действие электрического поля.

Нас будет интересовать далее в основном энергия вырываемых электронов, потому что именно она оказалась совсем не такой, какая предсказывалась классической электродинамикой.