Determinação da Constante de Planck - Revision history

Ist12916: /* Protocolo Avançado */

2025-03-14T11:13:53Z

Protocolo Avançado

Ist12916: /* Protocolo */

2025-03-14T11:08:05Z

Protocolo

Ist12916: /* Protocolo */

2025-03-14T11:07:50Z

Protocolo

Ist12916: /* Aparato Experimental */

2025-02-01T01:25:19Z

Aparato Experimental

Ist12916: /* Elementos Históricos */

2022-11-22T11:13:20Z

Elementos Históricos

Ist12916: /* Descrição da Experiência */

2022-11-22T09:05:54Z

Descrição da Experiência

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2015-05-24T18:42:52Z

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2015-05-24T18:42:10Z

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Ist12916: /* Aparato Experimental */

2013-12-18T12:16:40Z

Aparato Experimental

Ist165721: /* A célula fotoelectrica */

2013-10-29T14:24:29Z

A célula fotoelectrica

@@ Line 153: / Line 153: @@
 #Observe o processo de carga carga da fotocélula para diferentes intensidades.
-#Encontre os valores esperados do comprimento de onda apartir dos espectros dos leds.
+#Encontre os valores esperados do comprimento de onda a partir dos espectros dos leds.
 #Utilize-os para um novo fit e compare os resultados
 #Refaça o gráfico tensão vs frequência com as barras de erro.
 Nota: Utilizou-se um ADC 12bit no intervalo de 0V a 5V.
 =Princípios Teóricos=

@@ Line 110: / Line 110: @@
 |-
+|
-|20
+|...
+|
+|

@@ Line 90: / Line 90: @@
 |-
+|
-|100
+|10%
+|
+|
 |-
+|
-|80
+|...
+|
+|
 |-
+|
-|60
+|...
+|
+|
 |-
+|
-|40
+|...
+|
+|

@@ Line 35: / Line 35: @@
 |-
 !Cor
 !Frequência (THz)
 !Comprimento de onda (nm)
 !Espectros dos leds
 |-
 |Azul.ab
 |638.7
@@ Line 44: / Line 46: @@
 |[[File:Espectro_Azul.ab.txt|Azul.ab]]
 |-
-|Azul
+|Azul marinho
 |684.6
 |438.20*
 |[[File:Espectro_Azul.txt|Azul]]
 |-
 |Vermelho
 |482.2
@@ Line 54: / Line 58: @@
 |[[File:Espectro_Vermelho.txt|Vermelho]]
 |-
 |Amarelo
 |514.4
@@ Line 59: / Line 64: @@
 |[[File:Example.txt|Amarelo]]
 |-
 |Verde
 |530.8

@@ Line 191: / Line 191: @@
 =Elementos Históricos=
-Em 1921 foi atribuído a Albert Einstein o Prémio Nobel da Física pelas suas descobertas no efeito fotoeléctrico.
+Em 1921 foi atribuído a Albert Einstein o Prémio Nobel da Física pelas suas descobertas relativas ao efeito fotoeléctrico.
 =Ligações=
 *[[Determination of Planck's Constant | Versão em Inglês (English Version)]]

@@ Line 1: / Line 1: @@
 =Descrição da Experiência=
-O objectivo desta experiência é o estudo do efeito fotoeléctrico e a determinação da constante de Planck, usando 5 leds de cores diferentes e intensidade regulável a incidir sobre uma célula fotoeléctrica.
+O objectivo desta experiência é o estudo do efeito fotoeléctrico e a determinação da constante de Planck, usando 5 leds de cores diferentes (vários comprimentos de onda) e intensidade regulável a incidir sobre uma célula fotoeléctrica.
 <div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed" style="width:420px">
 '''Ligações'''
 <div class="mw-collapsible-content">
-*Video: Indisponível
+*Video: Em breve
-*Laboratório: Indisponível em [http://e-lab.ist.eu e-lab.ist.eu]
+*Laboratório: [https://elab.vps.tecnico.ulisboa.pt:8000/execution/create/5/5 free.elab]
-*Sala de controlo: g
+*Sala de controlo: Planck
-*Nivel: ***
+*Nivel: **
 </div>
 </div>
 =Aparato Experimental=

@@ Line 163: / Line 163: @@
 <math>
 E = h \nu
-\]
+</math>
 em que ''h'' é a constante de Planck. O efeito foto-eléctrico deve-se a uma colisão do fotão com o electrão, em que o primeiro transmite ao segundo toda a sua energia. Tendo em conta que a energia de um electrão no vazio e dentro do metal é diferente (mais elevada no vazio), só se verifica efeito foto-eléctrico se a energia transmitida pelo fotão fôr superior à diferença entre estas duas energias (ver Fig. 1). Assim, a energia com que o electrão abandona o metal é igual à energia do fotão menos a energia "gasta" para o electrão abandonar o metal:
@@ Line 169: / Line 169: @@
 <math>
 E = h \nu - e \phi
-\]
+</math>
 em que ''e'' é a carga do electrão e \( \phi \) é a diferença de ''workfunction''.
@@ Line 176: / Line 176: @@
 <math>
 h \nu _0 = e \phi \quad ou \quad \nu _0 = \frac{e}{h} \phi
-\]
+</math>
 [[File:Plank-teo1.png|thumb]]

@@ Line 161: / Line 161: @@
 Einstein propôs a seguinte explicação para o fenómeno: a luz é transportada por fotões com uma dada energia E associada à frequência da luz \( \nu \):
-\[
+<math>
 E = h \nu
 \]
@@ Line 167: / Line 167: @@
 em que ''h'' é a constante de Planck. O efeito foto-eléctrico deve-se a uma colisão do fotão com o electrão, em que o primeiro transmite ao segundo toda a sua energia. Tendo em conta que a energia de um electrão no vazio e dentro do metal é diferente (mais elevada no vazio), só se verifica efeito foto-eléctrico se a energia transmitida pelo fotão fôr superior à diferença entre estas duas energias (ver Fig. 1). Assim, a energia com que o electrão abandona o metal é igual à energia do fotão menos a energia "gasta" para o electrão abandonar o metal:
-\[
+<math>
 E = h \nu - e \phi
 \]
@@ Line 174: / Line 174: @@
 Tal como foi anteriormente enunciado, à medida que a frequência da luz incidente decresce, os fotões têm menos energia, e a partir de uma frequência critica \( \nu _0 \) não são emitidos mais foto-electrões. Neste caso, \( E _{max} = 0 \) e então:
-\[
+<math>
 h \nu _0 = e \phi \quad ou \quad \nu _0 = \frac{e}{h} \phi
 \]

@@ Line 18: / Line 18: @@
 =Aparato Experimental=
 [[File:Espectro_dos_leds.png|thumb|alt=Espectro dos Leds|Figura 1: Espectro dos leds.]]
 A célula fotoeléctrica pertence ao aparato da PASCO AP-9368, é do tipo condensador onde uma das placas emite os fotoelectrões. À medida que os fotoelectrões são emitidos e acumulados na outra armadura do condensador, gera-se uma diferença de potencial aos terminais da fotocélula. Este potencial aumenta com o tempo até atingir um valor máximo. Nesse instante o condensador cessa de carregar (os fotoelectrões deixam de ter energia cinética suficiente para atingir essa segunda armadura devido ao potencial de travagem). Para cada comprimento de onda utilizado produz-se consequentemente um potêncial final diferente.
@@ Line 28: / Line 29: @@
 Note-se que o comprimento de onda da emissão de radiação de cada led depende da temperatura da junção que por sua vez dependerá não só da temperatura ambiente como também da corrente que o atravessa. No entanto este efeito (desvio para o vermelho) é mais pronunciado em leds de cor quente (verdes-vermelhos) do que os leds azuis, pelo que o cálculo da constante de Planck poderá sofrer um desvio.
 {| border="1" style="text-align: center;"
@@ Line 44: / Line 47: @@
 |Azul
 |684.6
-|438.20
+|438.20*
 |[[File:Espectro_Azul.txt|Azul]]
 |-
@@ Line 62: / Line 65: @@
 ||[[File:Espectro_Verde.txt|Verde]]
 |}
 =Protocolo=

@@ Line 183: / Line 183: @@
 [[File:Plank-celula1.png|thumb]]
-Inicialmente, é aplicada à célula a tensão da fonte (aproximadamente 9V, uma vez que o condensador é descarregado no início da experiência,  efectuado um curto-circuito aos seus terminais). Como a célula está em série com o condensador, este vai carregando à medida que são gerados foto-electrões, criando uma corrente eléctrica no circuito que atravessa a célula. À medida que o condensador carrega, aumenta a diferença de potencial aos seus terminais, o que obriga a diminuir a tensão aos terminais da célula (note-se que \( V_{bat} = V_{Cond} + V_{célula} = constante \)). Quando a diferença de potêncial nas placas da célula fôr igual a \( V_c = \frac{h \times \nu - e \times \phi}{e} \), deixa de fluir corrente no circuito e o condensador passa a ter uma tensão constante aos seus terminais.
+Inicialmente, é aplicada à célula a tensão da fonte (aproximadamente 9V, uma vez que o condensador é descarregado no início da experiência,  efectuado um curto-circuito aos seus terminais). Como a célula está em série com o condensador, este vai carregando à medida que são gerados foto-electrões, criando uma corrente eléctrica no circuito que atravessa a célula. À medida que o condensador carrega, aumenta a diferença de potencial aos seus terminais, o que obriga a diminuir a tensão aos terminais da célula (note-se que \( V_{bat} = V_{Cond} + V_{célula} = constante \)). Quando a diferença de potêncial nas placas da célula fôr igual a \( V_c = \frac{h \nu - e \phi}{e} \), deixa de fluir corrente no circuito e o condensador passa a ter uma tensão constante aos seus terminais.
 Conhecendo dois ou mais valores dessa tensão para determinadas frequências pode-se efectuar uma regressão linear e determinar não só \( \phi \) mas também a constante de Planck. No gráfico seguinte esquematizamos a dependência da tensão de paragem V em função da frequência da luz incidente para um dado metal. A função em causa corresponde a uma recta de declive \( \frac{h}{e} \) e coeficiente na origem \( \phi \).

Determinação da Constante de Planck - Revision history

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Ist12916: /* Protocolo */

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Ist12916: /* Elementos Históricos */

Ist12916: /* Descrição da Experiência */

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Ist12916: /* Aparato Experimental */

Ist165721: /* A célula fotoelectrica */

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