Universidad de Carabobo.Facultad de Ingeniería.

Cátedra de Física.Laboratorio II de física.

Sección: 03Nombre, Apellido y Cédula: Carlos Quintero 19231888

César Barrios 19467478Edison Mendoza 18868213

Naguanagua, agosto de 2010

OBJETIVOS

Analizar el fenómeno desde un punto de vista ondulatorio y cuántico y determinar cuál de los dos modelos explica satisfactoriamente el Efecto fotoeléctrico.

Determinar la Función Trabajo de la superficie del fototubo.

ESQUEMA DE MONTAJE

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Actividad N 1: Instalación inicial del equipo.⁰

Encienda la lámpara de mercurio y déjela así uso minutos antes de empezar. Conecte el voltímetro digital, tomando en cuenta que la polaridad de

voltímetro coincide con las señaladas en el modulo detector. Alinee el montaje ajustando la posición del modulo emisor y el modulo

detector, hasta lograr enfocar un color de la lámpara, hacia la ranura de la pantalla blanca. Verifique que está usando el primer orden de mayor intensidad.

Retire el cilindro protector de luz para que el fototubo del aparato quede expuesto.

Rotando el modulo detector vuelva a alinear el montaje hasta que la misma luz que pasa a través de la abertura de la pantalla blanca, caiga exactamente en las pantallas del fototubo.

Si es necesario deslice la lente de enfoque hasta obtener una imagen nítida del haz de luz sobre la cara del tubo.

Actividad N 2. Mediciones con el fototubo⁰

Halle la frecuencia para cada uno de los colores, colocando un filtro de transmisión variable, el filtro respectivo del color utilizado.

Procedimiento:

De manera cuidadosa tomamos los datos de potencial de frenado leyendo el voltaje registrado en el condensador con un voltímetro digital en la escala de mili voltios, para cada color, tratando en lo posible que solo el color deseado entrara en el orificio donde se encuentra el material fotoeléctrico.Para variar los porcentajes de transmisión empleamos rejillas filtro de 80, 60, 40 y 20%

DATOS Y MEDIDAS

COLOR (Frecuencia) % transmisión Potencial de frenado (V)

ULTRAVIOLETAf= 8,20.10^14 hz

100 1,48580 1,41460 1,38440 1,31720 1,143

COLOR (Frecuencia) % transmisión Potencial de frenado (V)

VIOLETAf= 7,41.10^14 hz

100 1,21880 1,18760 1,15340 1,10220 0,984

COLOR (Frecuencia) % transmisión Potencial de frenado (V)

AZULf= 6,88.10^14 hz

100 1,12480 1,10160 1,06240 1,02720 0,945

COLOR (Frecuencia) % transmisión Potencial de frenado (V)100 0,588

VERDEf= 5,49.10^14 hz

80 0,57060 0,55740 0,54720 0,494

COLOR (Frecuencia) % transmisión Potencial de frenado (V)

AMARILLOf= 5,19.10^14 hz

100 0,52880 0,52160 0,49540 0,47620 0,460

Análisis de los resultados:

Tomamos las medidas de la manera más precisa posible evitando la interferencia de luz no deseada

Actividad N 3. Grafica de potencial de frenado vs. Intensidad de luz.⁰

Tomando los valores de la tabla, grafique el potencial de frenado vs. Intensidad de luz.

Escriba las conclusiones.V(v)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1100

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

ultravioletavioletaazulverdeamarillo

INTENSIDAD (%)

Análisis del resultado

Podemos observar que hay una tendencia lineal en la grafica lo cual quiere decir que el voltaje de frenado es independiente a la intensidad de la luz aplicada, tal como

esperábamos en la teoría, aunque los errores de medición hicieron que no fuese una recta perfecta.

Actividad Nº 4. Curva de potencial de frenado vs frecuencia

Con los valores experimentales obtenidos en tabla 1 para el 100% de transmisión, grafique el potencial de frenado en función de la frecuencia

V(v)

5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.50

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

FRECUENCIA (Hz . 10^14)Análisis del resultado

Gráficamente se puede observar que a mayor frecuencia del rayo incidente mayor es el voltaje de frenado en el material fotoeléctrico, lo cual va e acuerdo a lo esperado teóricamente

Conclusión Cesar 19467478

Puedo concluir que las actividades de medición de la actividad numero 2

fueron exitosas ya que trabajamos de manera cuidadosa y eficiente, nos cuidamos

mucho de que la única fuente de luz al momento de leer los voltajes de carga del

condensador fuera la de el color deseado, aunque por supuesto existe un margen de

error ya que nos resulto imposible bloquear todas las fuentes de luz indeseadas

durante la práctica, a pesar de dichos errores logramos obtener datos concisos que

nos permitieron graficar para cada color la grafica: potencial de frenado- intensidad

de luz dichas graficas produjeron líneas paralelas tal como esperábamos.

Además también logramos graficar correctamente la grafica potencial de frenado-

frecuencia con los datos antes mencionados, finalmente logramos a partir de todo esto

encontrar la función trabajo de la superficie del fototubo, la cual era uno de los

objetivos de esta práctica, y también se demostró que el modelo cuántico es el que

explica satisfactoriamente el efecto fotoeléctrico a través de los choques fotón -

electrón. Con ello los objetivos de la práctica fueron alcanzados.

Conclusión. Carlos Quintero. 19231888

Mediante la aplicación de la practica logramos comprender que la luz está

compuesta de varios colores, también aprendimos que la energía de un fotón solo

depende de su frecuencia y no de su intensidad, así que al aumentar la intensidad

de la luz aumenta el número de fotones y por lo tanto el numero de electrones

emitidos, pero no aumenta su energía. Usando un fototubo de vacio conectado con

un amplificador operacional de muy alta impedancia logramos medir el potencial de

frenado.

El tiempo que se necesita para cargar el condensador del fototubo depende de la corriente de electrones que pasan del cátodo al ánodo, la cual a su vez depende del número de fotones por unidad de tiempo que incide sobre el cátodo. También aprendimos que cada vez que se necesite medir un nuevo valor de potencial de frenado se debe descargar el condensador con el fin de eliminar cualquier interferencia con la carga acumulada en la medida anterior. Aprendimos también que la luz ultravioleta no es visible a simple vista, pero logramos observarla en la práctica al reflejar la luz emitida en un pedazo de anime superpuesto con una hoja blanca