Íqshamlı dúzilistiń járdeminde Plank turaqlısınıń mánisin anıqlaw Eksperimentlerdiń obyektleri

---

 
Íqshamlı dúzilistiń járdeminde Plank turaqlısınıń mánisin anıqlaw 
 
Eksperimentlerdiń obyektleri:
Elektronnıń kinetikalıq energiyasın jaqtılıqtıń jiyiliginiń funkciyası sıpatında 
ólshew. 
Plank turaqlısı h tıń mánisin anıqlaw. 
Kirisiw 
Plank turaqlısı (
ℎ
yamasa 
ℏ =
ℎ
2𝜋
) fizika iliminiń fundamentallıq 
konstantalarınıń biri bolıp tabıladı hámmikrofizikalıq obyektlerdiń kvantlıq 
qásiyetlerin (mısalı elektronlardıń, fotonlardıń) túsindiriw ushın qollanıladı. 
Bul eksperimentte Plank turaqlısınıń mánisi fotoelektrlik effekttiń járdeminde 
anıqlanadı. 
Tiykarǵı principler 
Fotoeffekt (fotoelektrlik effekt) qubılısınıń mánisi jaqtılıqtıń tásirinde zatlardan 
elektronlardıń ushıp shıǵıwınan ibarat. Jaqtılıqtıń tásirinde metaldıń (yamasa basqa 
da zattıń) betinen ushıp shıqqan elektronardı fotoelektronlar dep ataydı. Sol 
fotoelektronlardıń sanı metaldıń betine kelip túsip atırǵan jaqtılıqtıń intensivligine 
tuwrı proporcional. Biraq betten ushıp shıqqan elektronlardıń kinetikalıq energiyası 
tek jaqtılıq nurınıń jiyiliginen ǵárezli. Fotoelektrlik effekttiń eksperimentlerde 
baqlanatuǵın nızamlıqların A.Eynshteyn 1905-jılı M.Planktıń jaqtılıqtıń kvantları 
(porciyaları) dep atalatuǵın gipotezası tiykarında teoriyalıq jaqtan túsindirdi. 1900-
jılı M.Plank jıllılıq nurlanıwınıń nızamlıqların túsindiriw ushın jaqtılıqtıń porciyalar 
túrinde shıǵarılatuǵınlıǵı yamasa jutılatuǵınlıǵı haqqındaǵı gipotezanı usınǵan edi. 
Sol energiya porciyalarınıń hám biriniń mánisi 
𝐸 = ℎ𝜈 = ћ𝜔
(1) 
formulasınıń járdeminde anıqlanadı. 
Fotoeffekt qubılısı ushın "Eynshteyn tárepinen alınǵan formula" energiyanıń 
saqlanıw nızamın sáwlelendiredi. Metaldıń betinen julıp alınatuǵın hár bir elektron 
fotonnan (jaqtılıq kvantınan) hν shamasındaǵı energiyanı aladı. Shıǵıw jumısı W 
shamasınan úlken bolǵan energiya elektronnıń kinetikalıq energiyası 
𝐸
𝑘𝑖𝑛
sıpatında 
saqlanadı. Sonlıqtan fotoeffekt qubılısı ushın 
𝐸
𝑘𝑖𝑛
=
1
2
𝑚𝑣
2
− ℎ𝜈 − 𝑊
(2) 

---

formulası orınlı boladı. Elektronnıń shıǵıw jumısı W nıń mánisi elektron ushıp 
shıqqan materialdan ǵárezli. 
Plank turaqlısı h tıń mánisin anıqlaw ushın fotoelementke monoxromat nur 
(yaǵnıy tolqın uzınlıǵı belgili bir mániske teń jaqtılıq nurı) túsirgende zattıń betinen 
ushıp shıǵatuǵın elektronlardıń kinetikalıq energiyası bolǵan 
𝐸
𝑘𝑖𝑛
shamasın ólshew 
kerek boladı. 
1-súwrette usınday eksperimenttiń sxeması kórsetilgen. Jaqtılıq saqıyna tárizli 
anod (anod platina sımnan islengen) arqalı ótken jaqtılıq kaliydiń betine túsedi. 
Payda bolǵan fotoelektronlar anodqa kelip jetedi hám 
I
fototoǵı túrinde ólshenedi. 
Eger fotoelektronlar ástelik penen ósetuǵın teris potencialǵa qarsı baǵıtta 
ushatuǵın bolsa, onda fototoqtıń shaması úzliksiz túrde kemeyedi. Fototoqtıń 
shaması dál nolge teń bolatuǵın kernewdiń shaması 
𝑈
0
shekli kernewi dep ataladı. 
Usınday kernewde elektronlardıń hesh qaysısı da anodlıq kernew arqalı óte almaydı. 
Bul eksperimentte 
𝑈
0
shamasına shekemgi anodlıq kernew arnawlı 
kondensatordıń járdeminde payda etiledi. 
𝑈
0
shekli kernewiniń mánisi eń ázzi 
baylanısqan elektronlardıń kinetikalıq energiyasın esaplaw ushın paydalanıladı: 
𝑒𝑈
0
= ℎ𝜈 − 𝑊.
 
(3) 
Bul ańlatpada 
𝑒
arqalı elementar zaryad, al 
𝑊
arqalı elektronnıń shıǵıw jumısınıń 
mánisi belgilengen (qosımsha informaciyalarǵa qarańız). 
Eger túsiwshi jaqtılıq nurınıń jiyiligi 
∆𝜈
shamasına artsa, onda elektronnıń 
energiyası 
ℎ∆𝜈
shamasına úlkeyedi. 
1-súwret. Fotoeffekttiń járdeminde 
Plank turaqlısın ólshew ushın arnalǵan 
dúzilistiń sxema túrindegi kórinisi. F 
filtriniń járdeminde payda etilgen 
monoxromatorlıq jaqtılıq nurı K katodına 
kelip túsedi. Payda bolǵan 
fotoelektronlar anodqa qaray qozǵaladı 
hám C kondensatorı shegaralıq kernew 
𝑈
0
ge shekem zaryadlanadı. 
Fototoqtı kompensaciyalaw ushın sheklik kernewdiń mánisi 
∆𝑈
0
shamasına 
shekem úlkeytiledi. Usınday situaciya ushın mınaday teńleme qollanıladı: 
𝑒∆𝑈
0
= ℎ · ∆𝜈.
(4) 
Demek 
ℎ · ∆𝜈
shamasına teń energiyanıń ósiwi energiyanıń joǵalıwı bolǵan 
𝑒∆𝑈
0
shaması menen kompensaciyalanadı degen sóz. 
Eger sheklik kernew 
𝑈
0
diń mánisi tezlik 
𝑣
nıń funkciyası sıpatında 
sáwlelendiriletuǵın bolsa, onda (4)-ańlatpa qıyalıǵı 

---

∆𝑈
0
∆𝜈
=
ℎ
𝑒
 
(5) 
qıyalıǵına iye tuwrı sızıqtı beredi. 
Elementar zaryad e niń mánisi belgili bolsa, onda Plank turaqlısı 
h
tıń mánisi 
𝑈
0
(𝜈)
sızıǵınıń qıyalıǵı boyınsha anıqlanadı.