Naam - Experimenten

Naam : ..................................................................
Opgave :
Nr. : ......
Bepaling van de constante van Planck
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------1)
Doel van de proef
Je weet dat de kleur van licht bepaald wordt door zijn golflengte of frequentie (.f = c).
Hierin is c de lichtsnelheid.
Daarenboven weet je dat licht wordt uitgezonden door een atoom in aangeslagen toestand,
waarbij elektronen op een hogere energieschil via spontane emissie terugvallen naar hun
grondniveau.
De frequentie van het uitgezonden licht is evenredig met de energie van het uitgezonden
lichtfoton.
Dit wordt weergegeven in de uitdrukking E = h.f
De evenredigheidsconstante h staat bekent als de constante van Planck.
Deze gaan we bepalen m.b.v. het licht uitgezonden door een rode LED.
2)
Werkwijze
Uit bovenstaande uitdrukking volgt dat
a)
h
E
f
Bepaling van E
De energie die vrijkomt bij het uitzenden van een foton is gelijk aan de energie die
nodig was om de elektronen op een hoger energieniveau te krijgen.
We schakelen daarom de LED in een kring met een regelbare gelijkspanningsbron, de
LED en een serieweerstand van 100 .
Via een voltmeter over de LED meten we de minimale spanning die nodig is om de
LED te doen oplichten. Doe dit het best in een enigszins verduisterd lokaal.
Hieruit bepalen we de minimale energie die nodig is om de elektronen op een hoger
energieniveau te krijgen via E = e.U
Hierin is e = 1,61.10 -19 C de lading van het elektron.
b)
Bepaling van f
Via interferentie aan een rooster kunnen we de golflengte van licht bepalen, dus ook
van het licht uitgezonden door een LED. In een vorig labo hebben we dit gebruikt om
golflengten te meten bij een gloeilamp en een kwikdamplamp.
Zoek de formule voor de golflengtebepaling via interferentie op :  = .....................
Aangezien we met een rooster van 300 lijnen/mm werken is a = .......................
Daaruit kunnen we dan de frequentie van het licht van die LED bepalen.
Hierbij weet je dat de lichtsnelheid c = 3,00.108 m/s.
3)
Benodigdheden




interferentierooster (300 lijnen/mm) + metalen opstelling
rode ultrabright LED + serieweerstand van 100 
voeding + voltmeter
meetlat (50 cm) + papiersnipper
4)
Metingen
Noteer je metingen en je berekeningen in onderstaande tabel.
U(
)
E (
)
y(
)
l(
)
(
)
f(
)
h(
)
rode
LED
5)
Besluit
Vergelijk met de waarde opgezocht in INAV : h = ...............
Geef een woordje commentaar.
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................