Planck 상수 측정

1. 실험목표 광전효과는 금속판에 한계진동수 이상의 빛을 쬐어주면 전자가 튀어나오는 현상이다. 이런 현상을 이용하여 각각 다른 파장에서의 저지전압을 측정하여 플랑크 상수를 구해본다. 2. 실험원리 ⑴ 광전효과 : 빛에 의하여 금속 내부의 전자들이 방출되는 현상을 광전 효과라 하며, 이때 방출되는 전자를 광전자라고 한다. 1900년 플랑크는 복사에너지가 띄엄띄엄 떨어진 에너지값을 갖는 덩어리, 즉 광(양)자의 형식으로만 존재할 수 있다고 발표했다. 그로부터 5년 후인 1905년 아인슈타인(A. Einstein)이 상대성 이론에 관한 그의 첫 논문을 발표한 해에 광전이론, 즉 상대성 이론에 관한 그의 첫 논문을 발표한 해에 광전이론, 즉 금속표면에 파장이 짧은 빛을 조사하면 그 금속면으로부터 전자(광전자)가 튀어나오는 현상을 설명하기 위해서는 공간을 자유롭게 날아다니는 광자의 존재가 필요하다는 이론을 발표했다. 광전효과를 이해하기 위해서는 빛의 본성이 파동이라는 종래의 고정된 사고에서 벗어나 빛도 전자와 마찬가지로 일정한 에너지를 가지고 있으며, 셀 수 있는 입자라고 생각해야 한다. 그러나 이 입자는 뉴톤 이론을 따르는 질점같은 입자가 아니라 진동수에 비례하는 에너지 입자(광자)라는 것이다. 따라서 금속내부에 존재하는 전자를 방출시키기 위해서는 필요하며 이 에너지원이 빛이다. 그러나 빛의 진동수가 낮으면(에너지가 낮다) 전자를 방출시킬 수 없으며, 빛의 세기(빛의 입자수)에 관계없이 전자가 방출되지 않는 것은 전자가 1개의 광자(빛 입자밖에 흡수하지 않기 때문이다. 따라서 진동수가 큰(에너지가 크다) 빛의 입자는 금속내의 전자를 여기시키는데 사용되고 나머지는 전자(광전자)의 운동에너지로 나타난다. ① 광양자설 : 빛의 파동적 성질로는 광전효과를 설명할 수 없다는 것을 알게 된 아인슈타인은 1905년 플랑크의 양자 가설을 빛에 적용하여 빛(광자, 광양…
① 광양자설 : 빛의 파동적 성질로는 광전효과를 설… ② 광전효과의 특징