Studijní text

1. Změřte voltampérové charakteristiky fotonek GKE, GKV.
2. Rozborem charakteristik zjistěte, která z nich je vakuová a která je plynem plněná.
3. Změřte VA charakteristiky vakuové fotonky pro záporné hodnoty anodového napětí.
4. Zpracováním výsledků měření určete hodnotu Planckovy konstanty.

Fotoefekt vnitřní a vnější, Einsteinův vztah, výstupní práce, energetická hrana fotoefektu. Fotonky, zapojení v propustném a závěrném směru [6],[10].

Pro osvětlení použijte rtuťovou výbojku s filtrem Hg Mon 546. Měřte s malými hodnotami osvětlení fotonek. Osvětlení nastavujte irisovou clonou a volte jej tak, aby proud fotonkou nepřesáhl 100 nA při maximálním napětí. Měřte v oboru -3 < U_a < 100 V s krokem alesoň 0,5 V (nebo jemnějším).

1. Vzhledem k tomu, že se provádí extrapolace na nulovou hodnotu I_a a závislost anodového proudu na brzdném napětí je právě v oblasti malých proudů zakřivena, je třeba tuto část charakteristiky pečlivě proměřit. Měřte v oboru -0,5 > U_a > -3,0 V.
2. Abychom odstranili možný vliv prostorového náboje na výsledek měření, je nutné měřit s co možná nejmenší intensitou osvětlení fotonky (proud pikoampérmetrem při nulovém brzdném napětí maximálně 20nA).
3. U použité fotonky nelze odstranit malou fotoemisi anody. Při extrapolaci na nulovou hodnotu I_a je proto třeba k tomuto přihlédnout. Ve svém důsledku způsobí zmenšení přesnosti měření. Přibližný tvar závislosti I_a = I_a(U_a) je na obr.1.

Čárkovaně je vyznačena nasycená hodnota proudu I_s tekoucího od anody ke katodě. Tuto hodnotu nutno zjistit u každé charakteristiky zvlášť. Jako vodítko pro zjištění jeho hodnoty lze použít oblast mezi 1,5 a 2-násobkem brzdného napětí, pro něž je I_a = 0. Předpokládáme-li, že v rozhodující části charakteristiky A, B je tento proud již nasycen, je možno extrapolovat závislost I_a = I_a(U_a) k hodnotě -I_s. V případě neplatnosti předpokladu o nasycení proudu anoda-katoda v oblasti AB vzniká nepřesnost v extrapolované hodnotě U₀, kterou lze odhadnout asi na ±0,1 V. Tato hodnota se ovšem případ od případu liší. Je tedy tředa provést rozbor přesnosti extrapolace pro každou charakteristiku zvlášť.