慶應義塾大学日吉キャンパス 特色GP 文系学生への実験を重視した自然科学教育
物理学実験/光と電子
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開始行:
* 光と電子 [#rb34ba36]
アインシュタインによる光量子仮説、およびそれを用いた光電...
--------------------
#contents
--------------------
**概要 [#keb843c1]
金属に光を当てると電子が飛び出す現象が光電効果である。光...
光量子仮説を用いれば、光電効果は次のように説明できる。光...
#tex(center,"E = h \nu")
比例定数hはプランク定数といい、量子力学を特徴づける物理定...
金属中の電子は束縛されており、電子が金属を飛び出るのに最...
#tex(center,"h\nu = W + \frac{1}{2}m v^2")
の関係が成立する。
原理的に上の式からプランク定数を求めることができるが、Wを...
実験では、光電面に向かい合う位置に電極を設置し、間に電圧...
#tex(center,"h=e\frac{V_2 - V_1}{\nu_2 - \nu_1}")
である。
**特徴 [#caf55a9e]
-装置の設置は簡単な配線だけで完成する。
-光によって電流が発生することを簡単に確認できる。
-測定は電流計、電圧計の指針を読み取るだけであり簡単である。
** 装置 [#if6bd97d]
-詳細については、[[実験マニュアル>#j394462a]]を参照
|CENTER:プランク電流測定装置|CENTER:光源(白熱電球)|
|#ref(box.jpg)|#ref(lamp.jpg)|
|CENTER:フィルター|CENTER:電流計と電圧計|
|#ref(filter.jpg)|#ref(meter.jpg)|
** 実験の流れ [#aab8d289]
-詳細については、[[実験マニュアル>#j394462a]]を参照
|~画像|~手順|
|#ref(step1.jpg)|機器を正しく配線する。|
|#ref(step2.jpg)|測定器に色のついたフィルターを取り付ける...
|#ref(step3.jpg)|光源のスイッチを入れると、測定器に電流が...
**実施時の注意点 [#k7436964]
-光源とそのまわりのフードはかなり温度が高くなる。光源のス...
-電圧ゲインの調整を何回も行う必要があり、慣れるまでに多少...
** 実験結果について [#g5e6bc10]
-データ集計の詳細については、[[物理学実験/データの集計に...
|標本数|300|
|平均値|3.43 [Js x 10&super{-34};]|
|標準偏差|0.51 [Js x 10&super{-34};]|
|文献値|6.63 [Js x 10&super{-34};]|
#ref(densi.txt.gif,center)
** 実験マニュアル [#j394462a]
//[[物理学実験/著作権について]]をご一読ください。
>ダウンロード: &ref(光と電子.pdf);
--------------------------------
RIGHT:[[物理学実験/著作権について]]
終了行:
* 光と電子 [#rb34ba36]
アインシュタインによる光量子仮説、およびそれを用いた光電...
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#contents
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**概要 [#keb843c1]
金属に光を当てると電子が飛び出す現象が光電効果である。光...
光量子仮説を用いれば、光電効果は次のように説明できる。光...
#tex(center,"E = h \nu")
比例定数hはプランク定数といい、量子力学を特徴づける物理定...
金属中の電子は束縛されており、電子が金属を飛び出るのに最...
#tex(center,"h\nu = W + \frac{1}{2}m v^2")
の関係が成立する。
原理的に上の式からプランク定数を求めることができるが、Wを...
実験では、光電面に向かい合う位置に電極を設置し、間に電圧...
#tex(center,"h=e\frac{V_2 - V_1}{\nu_2 - \nu_1}")
である。
**特徴 [#caf55a9e]
-装置の設置は簡単な配線だけで完成する。
-光によって電流が発生することを簡単に確認できる。
-測定は電流計、電圧計の指針を読み取るだけであり簡単である。
** 装置 [#if6bd97d]
-詳細については、[[実験マニュアル>#j394462a]]を参照
|CENTER:プランク電流測定装置|CENTER:光源(白熱電球)|
|#ref(box.jpg)|#ref(lamp.jpg)|
|CENTER:フィルター|CENTER:電流計と電圧計|
|#ref(filter.jpg)|#ref(meter.jpg)|
** 実験の流れ [#aab8d289]
-詳細については、[[実験マニュアル>#j394462a]]を参照
|~画像|~手順|
|#ref(step1.jpg)|機器を正しく配線する。|
|#ref(step2.jpg)|測定器に色のついたフィルターを取り付ける...
|#ref(step3.jpg)|光源のスイッチを入れると、測定器に電流が...
**実施時の注意点 [#k7436964]
-光源とそのまわりのフードはかなり温度が高くなる。光源のス...
-電圧ゲインの調整を何回も行う必要があり、慣れるまでに多少...
** 実験結果について [#g5e6bc10]
-データ集計の詳細については、[[物理学実験/データの集計に...
|標本数|300|
|平均値|3.43 [Js x 10&super{-34};]|
|標準偏差|0.51 [Js x 10&super{-34};]|
|文献値|6.63 [Js x 10&super{-34};]|
#ref(densi.txt.gif,center)
** 実験マニュアル [#j394462a]
//[[物理学実験/著作権について]]をご一読ください。
>ダウンロード: &ref(光と電子.pdf);
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RIGHT:[[物理学実験/著作権について]]
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