informe efecto fotoélectrico

7/21/2019 Informe Efecto fotoélectrico

http://slidepdf.com/reader/full/informe-efecto-fotoelectrico-56e47a7b2f88b 1/3

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE CIENCIAS FISICASEscuela Académico Profesional de Física

FÍSICA EXPERIMENTAL

Carga Específica Del Electrón

1. Objetivos

Estudiar el comportamiento del tubo de rayos catódicos filiformes.

Determinar la relación / a partir de las trayectorias observadas de un haz deelectrones en un campo magnético uniforme.

2.

Desarrollo del experimento

a) El equipo está conformado por un tubo de rayos catódicos filiforme, dos bobinas de

Helmont, dos fuentes de alimentación y dos multímetros.

b)

Primero se fija el tubo de tal forma que la dirección del campo magnético genere solo

trayectorias circunferenciales y no helicoidales.

c) El experimento consiste en variar el voltaje del tubo filiforme para acelerar los

electrones, hasta llegar a notar una circunferencia de ciertos radios. La corriente

registrada debe ser anotada en la Tabla 1.

3. Análisis experimental

Tabla 1. Voltaje y corriente para cada radio fijado

R = 0.02 m R = 0.03 m R = 0.04 m R = 0.05 m

U (V) I (A) e/m (C/Kg) U (V) I (A) e/m (C/Kg) U (V) I (A) e/m (C/Kg) U (V) I (A) e/m (C/Kg)

100 2.48 1.695x1011 150 2.00 1.738 x1011 150 1.45 1.860 x1011 150 1.14 1.925 x1011

150 3.04 1.692x1011 200 2.29 1.762 x1011 200 1.70 1.703 x1011 200 1.34 1.858 x1011

200 250 2.58 1.741 x1011

250 1.90 1.805 x1011

250 1.51 1.829 x1011

250 300 2.85 1.712 x1011 300 2.09 1.790 x1011 300 1.65 1.838 x1011

300 320 1.75 1.743 x1011

Promedio 1.694 x1011 Promedio 1.738 x1011 Promedio 1.789 x1011 Promedio 1.839 x1011

Los espacios en blanco en la Tabla 1 se deben a que era imperceptible el haz de electrones.

Volviendo a sacar el promedio de los resultados obtenemos el valor experimental de la

carga específica del electrón.

/ = . × / (valor experimental)

Sabiendo el valor teórico de la carga especifica del electrón/ = 1.759 × 10 / (valor teórico)



Calculamos el margen de error

=1.759 1.765

1.759 × 100%

∴ = 0.34 % Tabla 2. Voltaje correspondiente a cada frecuencia de los haces incidentes

Frecuencia(10-14 Hz)

Voltajeresultante (V)

8.191 1.673

7.402 1.371

6.876 1.242

5.491 0.790

5.187 0.718

Con la Tabla 2 se realizó la siguiente grafica donde la línea negra corresponde alexperimento y la línea roja a la aproximación lineal

La ecuación de la aproximación lineal arrojada por el ordenador es

= 0.934 + 0.316

Ahora teniendo en cuenta el factor 10-14 la ecuación queda

= 0.934 × 10− + 0.316 × 10−

Teóricamente la ecuación que relaciona la frecuencia del haz incidente y el voltaje

producido es:



=

+

ℎ

Donde W es la función trabajo de la celda fotoeléctrica, e es la carga del electrón y h

es la constante de Planck que queremos determinar.

ℎ

= 0.316 × 10− → ℎ = 0.316 × 10− × = 0.316 × 10− × 1.602 × 10−

∴ ℎ = 5.063 × 10−

Error porcentual

=ℎ ℎ

ℎ

× 100

Sabiendo el valor teórico de la constante de Planck ℎ = 6.626 × 10−

=6.626 5.063

6.626 × 100%

= 23.6%

4. Conclusiones

a) Se demostró que efectivamente al incidir un haz de luz a determinadas frecuencias

sobre una celda provoca una corriente eléctrica registrada y un voltaje debida al

flujo de electrones que fueron ‘arrancados’ del metal debido a la interacción con los

fotones incidentes.

b) Se comprueba también la relación de Einstein para este fenómeno llegando a una

función lineal cuya pendiente está relacionada con la constante de Planck según la

ecuación expresada anteriormente.

c) Para nuestro experimento notamos un alto porcentaje de error para la constante

de Planck cuyas causas de tal error en mi opinión fueron que los filtros no se

encontraban en óptimas condiciones y varían los valores originales que usamos para

nuestros cálculos. Además de las condiciones ambientales tales como interferencias

de luz externa, esto varían las medidas del voltaje de fondo.

informe efecto fotoélectrico

Documents