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Practicas virtuales física moderna
Tipo: Ejercicios
1 / 54
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Tarea 4
Informe de prácticas de laboratorio virtual
Presentado a:
Luz Adriana Sánchez (Tutor)
Entregado por:
Cristian Yesid Rodríguez Velásquez (Estudiante No 5)
Código: 1110477106
Grupo: 299003_
Por medio del siguiente trabajo escrito se realizarán las 3 practicas virtuales de para este curso
física moderna en el por medio de estas practicas trataremos el efecto foto eléctrico,
determinación de la constante de Planck y efecto túnel median los cuales por medio de
simuladores se realizar experimentos para llegar a sus resultados y respectivas validaciones,
debido a que estos temas han sido vistos durante el transcurso del curso, podremos poner en
práctica lo aprendido.
f
c
(Hz)
b) Segundo calcular la frecuencia umbral o de corte (f_c) (experimental).
Entonces tenemos que:
λ
c
= 428 nm =4.28 × 10
− 7
m
Sabemos que la longitud de una onda y su frecuencia viene dada por la expresión:
Frecuencia de corte
f
c
c
λ
c
Remplazamos
f
c
8
m / s
− 7
m
14
Hz
Frecuencia Umbral: 7 .009 × 10
14
Hz
Frecuencia mínima para que ocurra el e efecto foto eléctrico
Valor
experimental:
Coloqu
e valor
aquí
ϕ (eV)
c) Tercero calcular la función de trabajo experimental (ϕ)ϕ))
Para calcular la función de trabajo sabemos que la energía está relacionada con la frecuencia de corte o con la
longitud de onda de corte por las siguientes expresiones
ecuación de Planck
f
c
ϕ
h
o λ
c
hc
ϕ
ϕ = h f
c
o ϕ =
hc
λ
c
tenemos entonces que:
ϕ =
hc
λ
c
1240 eV ∙ nm
428 nm
=2.897 eV =4.641 × 10
19
Valor
experimental:
Coloqu
e valor
aquí
max
hc
λ
− ϕ
max
1240 eV
−2.897 eV =2.103 eV
max
=2.103 eV
5º Potencial de frenado
Se puede observar similitud en el resultado, también se observa el potencial de frenado en el cual los electrones no
logran llegar a él electrodo opuesto
Definimos potencial de frenado como
o
max
e
o
2.103 eV
1.6 x 10
− 19
o
=1.314 x 10
19
v
2.897 eV =4.641 × 10
19
Ejercicio 1. Cálculo de la energía umbral.
Material
λ
c
(nm)
Valor experimental
f
c
(Hz)
Valor experimental
ϕ (eV)
Ca 428nm
7 .009 × 10
14
Hz
2.897 eV
Registre evidencia del valor
experimental de la
longitud de onda de corte
encontrada en el
simulador.
2º. Referencia bibliográfica
de donde la obtiene:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Tables/photoelec.html
Referencia de Datos
Tipler & Llewellyn
Cap. 3
3º. Error relativo porcentual
entre el valor teórico y el
valor experimental de la
x 100 =0.10 %
función de trabajo. Se puede observar un valor de error relativo porcentual de 0.10%
4º. Obtenga una conclusión
de los resultados obtenidos,
teniendo en cuenta el error
encontrado.
Se puede concluir que el resultado obtenido es de margen muy baja y esto es debido a que se trabajó con
un valor similar al real mediante el simulador, también el error del 10% se lo debemos a que hay factores
de redondeo, también podemos decir que en la mayoría de los experimentos siempre existirá
aproximaciones ya que es complejo llegar a un valor 100% exacto
Ejercicio 2
Material: Ca
Ejercicio 2. Cálculo de la Energía cinética de los fotoelectrones.
λ
incidente
(nm)
219nm
Energía del fotón incidente
(eV)
Energía del fotón incidente (eV)
Valor teórico:
max
=2.897 eV
max
hc
λ
− ϕ
max
(6,63 x 1 0
− 34
j. s )(3.0 x 1 0
8
− 7
m
−2.897 eV
max
=2.897 eV =4.641 x 1 0
− 19
Potencial de frenado
Valor experimental: -2.80v
El potencial de frenado de los electrones es el potencial que hay que aplicar para
conseguir que los electrones no lleguen al ánodo. Para ello, la energía potencial del
electrón sometido a dicho potencial, e · V, debe ser igual a la energía cinética con
que es emitido.
Se puede apreciar que al invertir la polaridad de la batería usando el resultado
obtenido anteriormente se cumple ya que los electrones se ven frenados justo antes
de alcanzar el electrodo incluso los que van más rápido para lo cual llamamos
potencial de frenado.
Responda: ¿Frenan los electrones?
Si, se puede apreciar que se cumple el potencial de frenado.
Energía del fotón incidente
(eV)
Energía del fotón incidente (eV)
Datos:
λ = 662 nm =6.62 × 10
− 7
m
C =3.0 x 1 0
8
h =6,63 x 1 0
− 34
j. s
ϕ =2.897 eV =4.641 × 10
19
Tenemos que:
foton =
(6,63 x 1 0
− 34
j. s )(3.0 x 1 0
8
)
6.62 × 10
− 7
m
Valor encontrado:
foton =1.872 eV = 3 .00 × 10
− 19
J
foton =1.872 eV = 3 .00 × 10
− 19
J
max
De los fotoelectrones
(eV)
Valor experimental: -2.80v
Valor teórico: 2.897 eV =4.641 x 1 0
− 19
max
hc
λ
− ϕ
max
(6,63 x 1 0
− 34
j. s )(3.0 x 1 0
8
− 7
m
−2.897 eV
max
=2.897 eV =4.641 x 1 0
− 19
Primera conclusión de los resultados obtenidos
Segunda conclusión de los resultados obtenidos
Ejercicio 3
Registre los valores obtenidos en el 4º punto del ejercicio:
Intensidad luminosa 0% 20% 40% 60% 80% 100%
Corriente eléctrica 0.000 0.016 0.033 0.050 0.066 0.
Registre imagen clara de cada
uno de los valores de las
simulaciones
Debido a que sabemos que nuestra longitud umbral fue 428nm procedemos a subir 429nm
