Fysik C-B VUC Aarhus

7. Plancks konstantFormålAt bestemme værdien af Plancks konstant h.TeoriLys udsendes ikke kun som en kontinuert bølgestrøm men i »klumper«, såkaldte fotoner. For lysmed frekvensen f er energien af hver foton givet ved(1) E foton =h·fhvor konstanten h kaldes Plancks konstant. I en lysdiode omsættes elektrisk energi til strålingsenergipå en sådan måde at en elektrons elektriske potentielle energi kan omdannes til fotonenergi,hvis elektronens energi passer med energiniveauerne i halvlederen. Den enkelte elektrons energikan ikke måles direkte; den eneste målelige størrelse der har med energi at gøre er spændingsforskellenU. Denne er givet ved den omsatte energi E pr. ladning q: U=E/q. Dermed erE=U·q. Elektroner har alle ladningen e (elementarladningen), d.v.s. når elektronen netop harenergi nok til at excitere halvlederen gælder: E = U·eSamtidig begynder lysdioden at lede strømmen, og energien kan igen afgives som en foton;lysdioden begynder at lyse: E = E foton(1), (2) og (3) kan nu sammenskrives til:U·e = h·fU = h e ·fHeraf ses at U indtegnet som funktion af f er en ret linje gennem (0, 0) med hældninga = h e(4) h a eTermisk energi vil påvirke forsøget, så linjen ikke går gennem (0,0).24