Microsoft Word photoelectric effect

E = 0 
Figure 2: A schematic of a vacuum 
Phototube and a typical I-V characteristics
 

---

Last updated in Dec 2017 ©NISER
Page 3 
reaching the anode. The voltage required to do this is called the “stopping potential" (V
0
). A typical I-
V characteristics for a given frequency of light is also depicted in Fig. 2. 
Thus Eq. 1 can be rewritten as,
Φ
−
=
e
eV
ν
h
0
… (2)
Φ
−
=
ν
e
h
0
V
… (3) 
It is worth noting here that, since the anode and cathode surfaces are different, an additional 
contact potential “A” comes into the picture which simply gets added to the work function 
“
Φ”. Eq. (3) can be written in terms of wavelength as
(
)
A
)
1
)(
e
hc
(
0
V
+
Φ
−
=
λ
… (4) 
Standard value of h is known
1
to be 6.626×10
-34
J-s.
Experimental Set up: 
The present experimental set-up (see Fig. 3) comprises of a tungsten-halogen light source 
with five different colour filters, a Cesium-type vacuum phototube, a built-in power supply 
and a current multiplier. The base of the phototube is built into a dark room and in front of it 
a receptor (pipe) is installed to mount filters.
 
Tungsten-Halogen lamp 
Cs-type vacuum phototube 
Figure 3: Experimental set up 
Receptor 

---

Last updated in Dec 2017 ©NISER
Page 4 
Procedure: 
1. Plug in and switch on the apparatus using the red button at the bottom right corner of 
the set up. 
2. Before the lamp is switched on, put the toggle switch in current mode and check that 
the dark current is zero.
3. Turn on the lamp source (it may take 5-10 mins. to warm up). Set the light intensity 
near to maximum. Note that the intensity should be such that the value of current 
should not exceed the display range. In case it happens, you need to reduce the 
intensity. You should not change intensity while taking data. 
4. Insert one of the five specified filters into the drawtube of the receptor. 
5. Set the voltage direction switch to “+ve” polarity. Adjust the voltage knob at 
minimum and current knob at “X 0.1” position which means the resolution is up to 
one decimal point. Vary the voltage and record the current till the value of current 
becomes relatively constant. Use the display mode switch to record the values of 
voltage and the corresponding current each time 
6. Now, set the voltage direction switch to “-ve” polarity. Adjust the voltage knob at 
minimum and current knob at “X 0.001” (we need higher resolution since current will 
be less here). Vary the voltage and record the current till the value of current becomes 
0. Use the display mode switch to record the values of voltage and the corresponding 
current each time. 
7. The above steps 5 and 6 provides data to plot the I-V characteristics of the phototube 
for the wavelength (or frequency) selected by the filter. 
8. Repeat the steps 5-7 for all the filters provided. 
9. Fill up the observation tables and draw necessary plots. Determine the values of 
planck’s constant and work function of the metal used in the phototube.