資料紹介
光電管を利用してプランク定数と仕事関数を求め、光電効果を理解する。
・ 目盛板が−２２．５°で色分けされない理由
格子定数ｄの平面回折格子に平行な白色光が入射角αで入射し、波長λの回折光が回折角βの方向に現れるとする。このときλは
ｄ（ｓｉｎα＋ｓｉｎβ）＝ｎλ （ｎ＝０、±１、±２…）
で与えられる。ｎ＝０のときは回折ではなく、単なる鏡面反射（β＝−α）となる。これを０次のスペクトルという。０次のスペクトルはすべての波長の光を含む。つまり、目盛板が−２２．５°のときは入射角と回折角が同じなので、０次のスペクトルとなり、色分けされないのである。
・ 片対数グラフからわかること
まず、図１のグラフからわかることは波長が長い光の方が逆電圧が大きいということである。そして、波長が短い方が湾曲が大きくなり、波長が長い方では湾曲が小さい、つまり直線に近くなるということである。この実験では電流が１μＡの時の値でとっているが、
このグラフをもっと大きくとって、光電流がもっと小さくなるようなグラフが書ければ、波長が長い方は湾曲が少ないため、実際の阻止電圧の値との誤差が小さくなると考えられる。
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『光電効果について』
目的
光電管を利用してプランク定数と仕事関数を求め、光電効果を理解する。
・原理
固体が光を吸収して電子を放出する現象を光電効果といい、放出された電子を光電子という。光電子は光の周波数νがある値ν０より小さい時には光を強くしても発生しない。またνがν０より大きい時には、各光電子の持つエネルギーはνが大きいほど大きくなり、光が強いほど光電子の数が増加する。この現象を証明するためにアインシュタインが光量子仮説を提案した。光量子仮説によると、周波数νの光はｈν（ｈはプランク定数）を持つ粒子からなり、この粒子を光子（Photon）と呼ぶ。固体が吸収した光子のエネルギーｈνは一個の電子に与えられるが、電子が固体表面から外に出るためにはある大きさＷのエネルギーを費やさなければならない。Ｗは物質固有の値で仕事関数と呼ばれる。したがってｈ＜ν＜Ｗならば光電子は発生せず、ｈν≧Ｗならば発生した光電子の運動エネルギーＥは
Ｅ＝ｈν－Ｗ
で与えられる。もし二つ以上のνの値に対してそれぞれがＥを測定できれば、上式からｈとＷを決めることができる。
方法
（１）「ＰＯＷＥＲ」スイッチをＯＦＦ...
