Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico...

44
Página 1 Laboratório 3 TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Planck Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório referentes à Versão 2010 para TEM-MEEC Por Manuel Peres Alonso [email protected]

Transcript of Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico...

Page 1: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 1

Laboratório 3TEM

Efeito fotoeléctricoConstante de Planck

Complemento do Guia e Dados experimentais

Maio 2020

Guia e relatório referentes àVersão 2010 para TEM-MEEC

PorManuel Peres Alonso

[email protected]

Page 2: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 2

Laboratório 3. TEM

Efeito fotoeléctricoConstante de Plank

Complemento do Guia e Dados experimentais

Maio 2020

Guia e relatório referentes àVersão 2010 para TEM-MEEC

VÍDEO(Passar por cima da imagem e carregar no triângulo)

Page 3: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 3

Detector

Cátodo metálico de uma célula fotoeléctrica.

Página 2 do Guia.

Page 4: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 4

Detector

Cátodo metálico de uma célula fotoeléctrica.

Página 2 do Guia.

Page 5: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 5

Detector

Cátodo metálico de uma célula fotoeléctrica.

Página 2 do Guia.

Page 6: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 6

Detector

Cátodo metálico de uma célula fotoeléctrica.

Página 2 do Guia.

Page 7: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 7

Rede de difracção

Página 4 do Guia.

Page 8: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 8

Rede de difracção em primeiro plano

e

Detector (cátodo metálico de uma célula fotoeléctrica) em segundo plano (atrás).

Página 4 do Guia.

Page 9: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 9

Lente de focagem em primeiro plano

Lente convexa (distância focal 100 mm)

e

Rede de difracção em segundo plano

e detector fotoeléctrico (atrás).

Página 4 do Guia.

Page 10: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 10

Fenda simples de largura variável (em primeiro plano).

Página 4 do Guia.

Page 11: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 11

Fenda simples de largura variável (em primeiro plano).

Página 4 do Guia.

Page 12: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 12

Lâmpada de vapor de mercúrio. 80W.

Fonte de alimentação da lâmpada.

Desenho de linhas espectrais na parede.

Página 4 do Guia.

Page 13: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 13

Amplificador do Detector e

Multímetro digital

Página 4 do Guia.

Page 14: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 14

Filtros coloridos

verde e “amarelo” ou laranja

(525 nm, 580 nm)

Página 4 do Guia.

Page 15: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 15

Bancada óptica com lâmpada, fenda e lente de focagem.

Página 4 do Guia.

Lâmpada Fenda Lente de focagem

Bancada

Page 16: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 16

Bancada óptica com lâmpada, fenda e lente de focagem.

Página 5 do Guia. Lâmpada ligada

FendaLente de focagem

Page 17: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 17

Bancada óptica com lâmpada, fenda, lente de focagem e rede de difracção,

Página 5 do Guia. Lâmpada ligada

Rede de difracção iluminada

Lente de focagem

Fenda

Page 18: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 18

Bancada óptica com lâmpada, fenda, lente de focagem e rede de difracção,

Página 5 do Guia.

Lâmpada ligada

Rede de difracção iluminada

Fenda

Lente de focagem

Page 19: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 19

Bancada óptica com lâmpada, fenda, lente de focagem, rede de difracção e foto-cátodo.

Página 5 do Guia.

Lâmpada ligada

Rede de difracção iluminada

Foto-cátodo

Page 20: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 20

Bancada óptica com lâmpada, fenda, lente de focagem, rede de difracção e foto-cátodo.

Linhas espectrais da lâmpada visíveis na parede.

Página 5 do Guia.

Lâmpada ligada

Rede de difracção iluminada

Foto-cátodo

Page 21: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 21

Alinhamento do foto-cátodo.

Foque o feixe de luz de modo a ver uma imagem nítida da fenda sobre o foto-cátodo.

Imagem da fenda com cerca de 1 cm de largura.

Foto com flash.

Página 5 do Guia.

Multímetro

Foto-cátodo

iluminação da fenda

Page 22: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 22

Alinhamento do foto-cátodo.

Foque o feixe de luz de modo a ver uma imagem nítida da fenda sobre o foto-cátodo.

Imagem da fenda com cerca de 1 cm de largura.

Foto sem flash.

Observação das linhas espectrais sobre uma folha de papel dobrada.

Página 5 do Guia.

Lâmpada ligada

Linhas espectrais

Rede de difracção iluminada

Page 23: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 23

Alinhamento do foto-cátodo.

Foto sem flash.

Observação das linhas espectrais sobre uma folha de papel dobrada.

Página 5 do Guia.

Linhas espectrais

Rede de difracção iluminada

Page 24: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 24

Alinhamento do foto-cátodo.

Foto sem flash.

Observação das linhas espectrais sobre uma folha de papel dobrada.

Página 5 do Guia.

Linhas espectrais

Imagem da fenda iluminada

Linhas espectrais

Page 25: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 25

Alinhamento do foto-cátodo.

Vídeo

Observação das linhas espectrais sobre uma folha de papel dobrada.

Página 5 do Guia.

Page 26: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 26

Alinhamento do foto-cátodo.

Vídeo

Observação das linhas espectrais sobre uma folha de papel dobrada.

Página 5 do Guia.

Page 27: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Alinhamento do foto-cátodo.

Vídeo

Observação das linhas espectrais sobre uma folha de papel dobrada.

2 linhas violetas1 linha azul*1 linha verde1 linha laranja*

Página 5 do Guia.

Página 27

Page 28: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Curte-circuite o condensador do amplificador (botão no painel do amplificador)

e

verifique que no multímetro a tensão é 0 V na ausência de iluminação.

Se necessário ajuste o zero do amplificador.

Página 5 do Guia.

Página 28

Page 29: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Curte-circuite o condensador do amplificador e

verifique que no multímetro a tensão é 0 V na ausência de iluminação.

Violeta II

Página 5 do Guia.

Página 29

Page 30: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Abra o diafragma, e observe a tensão no multímetro a subir.

Espere cerca de 1 min até atingir um valor estável.

Tome nota do potencial de paragem para a frequência respectiva.

Violeta II

Página 5 do Guia.

Página 30

Page 31: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Curte-circuite o condensador do amplificador e

verifique que no multímetro a tensão é 0 V na ausência de iluminação.

Violeta I

Página 5 do Guia.

Página 31

Page 32: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Abra o diafragma, e observe a tensão no multímetro a subir.

Espere cerca de 1 min até atingir um valor estável.

Tome nota do potencial de paragem para a frequência respectiva.

Violeta I

Página 5 do Guia.

Página 32

Page 33: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Curte-circuite o condensador do amplificador e

verifique que no multímetro a tensão é 0 V na ausência de iluminação.

Azul

Página 5 do Guia.

Página 33

Page 34: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Abra o diafragma, e observe a tensão no multímetro a subir.

Espere cerca de 1 min até atingir um valor estável.

Tome nota do potencial de paragem para a frequência respectiva.

Azul

Página 5 do Guia.

Página 34

Page 35: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Página 35

Posição constante dosbotões doAmplificador

Para todas as linhasEspectrais

Neste caso linha

Azul

Página 5 do Guia.

Page 36: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Risca verde

1. ausência de iluminação

2. Diafragma aberto com filtro

3. Diafragma aberto sem filtro

Página 5 do Guia.

Página 36

Page 37: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Risca verde

1. ausência de iluminação no foto-cátodo.“fechado e zerado”.

Página 5 do Guia.

Página 37

Page 38: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Risca verde

2. Diafragma aberto com filtro

Página 5 do Guia.

Página 38

Page 39: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Risca verde

3. Diafragma aberto sem filtro

Página 5 do Guia.

Página 39

Page 40: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Risca Amarela*

1. Ausência de iluminação. Foto-cátodo fechado e amplificador a zero.

Página 5 do Guia.

Página 40

Page 41: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Risca Amarela*

2. Diafragma aberto e com filtro

Página 5 do Guia.

Página 41

Page 42: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Risca Amarela*

2. Diafragma aberto e sem filtro

Página 5 do Guia.

Página 42

Page 43: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Conclusões

Vídeo

IST. 8 Maio 2020

Página 43

Page 44: Laboratório 3 - fenix.tecnico.ulisboa.pt€¦ · Laboratório 3. TEM Efeito fotoeléctrico Constante de Plank Complemento do Guia e Dados experimentais Maio 2020 Guia e relatório

Enviar o relatório para

IST. 8 Maio 2020

Página 44