Photoeffekt - Grenzspannung < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
Status: |
(Frage) beantwortet | Datum: | 17:49 Mo 03.05.2010 | Autor: | flare |
Hallo,
Wir haben einen Versuch durchgeführt mit 6 Wellenlängen, je zwei Intensitäten.
Dabei wurde I(U) gemessen.
Mit Hilfe der Formel sollen wir [mm] U_G [/mm] berechnen.
[mm] I_{Ph}=I_{sat}*({exp\bruch{(U_G-U_0)}{(n*U_t)} -1)}
[/mm]
U erhalten wir, wenn wir [mm] I_{Ph1}=I_{Ph2} [/mm] der Intensitäten gleichsetzen.
Mit QtiPlot habe ich die Messwerte mit der Funktion gefittet.(pA und mV)
Dabei erhielt ich
Datensatz: [mm] 365nmInt1_2
[/mm]
Funktion: [mm] I*(exp((x-U_0)/U_T)-1)
[/mm]
[mm] Chi^2/doF [/mm] = 5,63426e-02
[mm] R^2 [/mm] = 0,99721
I = 1,12164e+01 +/- 7,02779e-01
[mm] U_0 [/mm] = -1,98347e+03 +/- 1,18839e+01
[mm] U_T [/mm] = 2,48211e+02 +/- 4,14882e+01
Datensatz: [mm] 365nmInt2_2
[/mm]
Funktion: [mm] I*(exp((x-U_0)/U_T)-1)
[/mm]
[mm] Chi^2/doF [/mm] = 2,24707e-02
[mm] R^2 [/mm] = 0,99744
I = 5,15539e+00 +/- 6,11429e-01
[mm] U_0 [/mm] = -1,87558e+03 +/- 2,38599e+01
[mm] U_T [/mm] = 2,85590e+02 +/- 7,27877e+01
Mathematica liefert hierfür U:(A,V)
U365 = Solve[
11.21*10^-12 (Exp[(U + 1.98)/(0.248)] - 1) ==
5.16*10^-12 (Exp[(U + 1.88)/(0.286)] - 1), U]
{{U -> -4.08081}}
Datensatz: [mm] 405nmInt1_2
[/mm]
Funktion: [mm] I*(exp((x-U_0)/U_T)-1)
[/mm]
[mm] Chi^2/doF [/mm] = 2,12843e-01
[mm] R^2 [/mm] = 0,99401
I = 1,65654e+01 +/- 8,79181e-01
[mm] U_0 [/mm] = -1,62249e+03 +/- 6,89347e+00
[mm] U_T [/mm] = 1,85774e+02 +/- 2,49699e+01
Datensatz: [mm] 405nmInt2_2
[/mm]
Funktion: [mm] I*(exp((x-U_0)/U_T)-1)
[/mm]
[mm] Chi^2/doF [/mm] = 5,89216e-03
[mm] R^2 [/mm] = 0,99908
I = 6,87331e+00 +/- 8,71412e-01
[mm] U_0 [/mm] = -1,56038e+03 +/- 2,01437e+01
[mm] U_T [/mm] = 1,93964e+02 +/- 6,53097e+01
U405 = Solve[
16.57*10^-12 (Exp[(U + 1.622)/(0.1858)] - 1) ==
5.16*10^-12 (Exp[(U + 1.560)/(0.19396)] - 1), U]
{{U -> -8.18613}}
meine Frage nun: Sollte U von 405nm nicht absolut größer sein, da größere Frequenz [mm] \sim [/mm] größere Energie=größere Gegenspannung benötigt.
???!
Bin SEHR dankbar für Auskünfte
edit: Falls noch Angaben zum Versuch fehlen bitte fragen.
|
|
|
|
Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | Datum: | 18:50 Mo 03.05.2010 | Autor: | flare |
Ich habs jetzt nochmal gemacht und diesmal für alle:
U365
{{U -> -4.08081}}
U405
{{U -> -8.18613}}
U436
{{U -> -3.55101}}
U492
{{U -> -1.17169}}
U546
{{U -> -6.12707}}
U580
{{U -> -1.0298}}
U405 und U546 scheinen nicht wirklich zu stimmen, sonst würde es ja immerhin tendenziell passen. Aber woran liegt das?
Frage bleibt immer noch, ob irgendjemand nen Fehler findet?
|
|
|
|
|
Status: |
(Antwort) fertig | Datum: | 01:18 Di 04.05.2010 | Autor: | leduart |
Hallo
Ich denke alle Grenzspannungen sind zu gross.
Was habt ihr denn gemessen? was sind die Größen in deiner Gleichung? habt ihr den Strom nicht auf 0 geregelt, und so die Grenzspannung wenigstens etwa abgeschätzt.
Da du mit nem mir unbekannten programm rechnest, kann ich das nicht beurteilen.
eigentlich sollten alle Spannungen [mm] (U_g [/mm] ist doch die Gegenspannung?) viel kleiner sein. aber was sind die 2 anderen [mm] Messwerte?U_T [/mm] und [mm] U_0, [/mm] was ist [mm] I_{sat}
[/mm]
Gruss leduart
|
|
|
|
|
Status: |
(Frage) beantwortet | Datum: | 15:02 Di 04.05.2010 | Autor: | flare |
Hallo,
es lag anscheinend an der Tatsache, dass die Funktion analytisch nicht richtig lösbar ist
Jedenfalls war Solve nicht der richtige Befehl und numerisch hatte Mathematica auch Probleme.
Mit der online Version von Wolfram Alpha erhielt ich Werte um -1V.
Die Formel
$ [mm] I_{Ph}=I_{sat}\cdot{}({exp\bruch{(U_G-U_0)}{(n\cdot{}U_t)} -1)} [/mm] $
sagt mir auch nicht viel.
Ich habe I_Ph und [mm] U_G [/mm] gemessen, bzw genauer I(U).
Die Messwerte sollten wir mit der Funktion fitten, wodurch alle anderen Variablen sich ergaben.
|
|
|
|
|
Status: |
(Antwort) fertig | Datum: | 15:12 Di 04.05.2010 | Autor: | leduart |
Hallo
Werte um -1V hörens sich schon sehr gut an!
Wenn ihr I(U) gemessen habt, dann muss doch [mm] U_G [/mm] für I=0 rauskommen, als Kontrolle.
Gruss leduart
|
|
|
|