Constante De Planck
Páginas: 5 (1043 palabras)
Publicado: 5 de septiembre de 2011
PRACTICA # 1 CONSTANTE DE PLANK Departamento De Física Sergiomariano Castellanos Contreras 2005-11861 Guatemala, Agosto de 2011
Resumen Se presenta un análisis experimental para calcular la constante de Planck la cual es igual 6.6x10-34. El circuito eléctrico consta de una fuente variable, una resistencia y un LED. La luz del LED se proyecta en un espectroscopio, el cual medirá la longitud deonda de los 6 LED’s que usaremos, uno de cada color distinto, con lo cual se determinara la frecuencia que genera cada color, la cual a través de una fórmula que se detalla más adelante se calculara experimentalmente la constante de Planck para compararla con la teórica.
1. OBJETIVOS • Determinar la constante de Planck en base a las mediciones hechas en laboratorio. Comparar la constante dePlanck teorica con la experimental. Determinar la longitud de onda de la luz infrarroja.
En el circuito que se desarrolla se determinara el Voltaje de Ruptura de cada LED de donde se analiza que la velocidad del electrón es casi cero.
• •
2. MARCO TEORICO Se sabe que la carga de un electron es de 1.6 x 10-19 Coulombs, y que la energía de dicho electron esta dada por
1 V1 12 V 3 R1 1k LED1 2E= eV + Kmax Y se sabe también que E= hf
(1) K=1/2 mV2 (3) Tomando que K=0 en la ecuación 3 se sustituye en la ecuación 1 (2) E= eV
Donde h es la constante de plank (6.6x10-34) y f es la frecuencia.
De donde el voltaje V es el voltaje de ruptura teniendo entonces
3. DISEÑO EXPERIMENTAL E= eVr (4) 3.1 MATERIALES Sustituyendo la ecuación 2 en la ecuación 4 se tiene que eV = hfdespejando V se obtiene V = h/e *f (5) • • • • • • • 6 LEDS DE DISTINTOS COLORES (rojo, amarillo, naranja, azul, verde e infrarrojo) 1 RESISTENCIA 1 FUENTE DE PODER 1 MULTIMETRO 1 PROTOBOARD 1 ESPECTROSCOPIO 4 CABLES CON PUNTAS DE LAGARTO
Comparando la ecuación 5 con la ecuación de la recta Y = mx + b (6)
3.2 MAGNITUDES FISICAS A MEDIR • • Voltaje de ruptura de cada LED Longitud de onda de cadaLED
Se sabe que la pendiente m de la ecuación de la recta es igual a h/e. Tambien conocemos que la ecuación para determinar la frecuencia de la lonfitud de onda experimental de cada color de LED es igual a f= c/ λ (7)
3.3 PROCEDIMIENTO Medicion del Voltaje de ruptura del LED • • • Armar el circuito descrito. Colocar el multimetro en paralelo con el LED Para el LED rojo, azul e infrarrojovariar el voltaje de la fuente a no más de 4 voltios. Para el LED naranja, verde y amarillo variar el voltaje de la fuente a no más de 6 voltios. Medir y anotar el voltaje de ruptura determinado por el multimetro para cada LED.
De donde f es la frecuencia, c la constante de la velocidad de la luz (3 x 108 m/s) y λ es la longitud de onda. Se determinara la longitud de onda de cada haz de luzreflejado de los 6 LEDS proporcionados utilizando el espectroscopio. El espectroscopio mide la longitud de onda de los colores en Amstrongs (Å). Este valor se debe convertir a nanómetros con la siguiente formula A x (10-10m ) * (1 nm) = nm (8) --------------1A 10-9m Al determinar todos los valores de la frecuencia de cada valor se graficara la frecuencia vrs. El voltaje de ruptura para determinar elvalor de la pendiente el cual debe ser aproximadamente el valor de la constante de Planck (6.6x10-34).
•
•
Determinacion de la longitud de onda en Amstrongs Colocar el LED energizado desde el circuito descrito en la rejilla del espectroscopio. Tomar el valor en amstrongs reflejado en la barra de medición vista en el otro extremo del espectroscopio para cada LED. 3.4 DIAGRAMA
5. DISCUSIONDE RESULTADOS Se determinó la constante de Planck en base a la pendiente de la grafica la que es igual a la constante de plank dividida la carga del electron., como se hace referencia en la ecuación (5) y (6). Esto claro tomando en cuenta los errores tales como la luz exterior al tomar las medidas del espectroscopio, el protoboard usuado, la estatica del cuerpo humano y como afecta al tomar...
Resumen Se presenta un análisis experimental para calcular la constante de Planck la cual es igual 6.6x10-34. El circuito eléctrico consta de una fuente variable, una resistencia y un LED. La luz del LED se proyecta en un espectroscopio, el cual medirá la longitud deonda de los 6 LED’s que usaremos, uno de cada color distinto, con lo cual se determinara la frecuencia que genera cada color, la cual a través de una fórmula que se detalla más adelante se calculara experimentalmente la constante de Planck para compararla con la teórica.
1. OBJETIVOS • Determinar la constante de Planck en base a las mediciones hechas en laboratorio. Comparar la constante dePlanck teorica con la experimental. Determinar la longitud de onda de la luz infrarroja.
En el circuito que se desarrolla se determinara el Voltaje de Ruptura de cada LED de donde se analiza que la velocidad del electrón es casi cero.
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2. MARCO TEORICO Se sabe que la carga de un electron es de 1.6 x 10-19 Coulombs, y que la energía de dicho electron esta dada por
1 V1 12 V 3 R1 1k LED1 2E= eV + Kmax Y se sabe también que E= hf
(1) K=1/2 mV2 (3) Tomando que K=0 en la ecuación 3 se sustituye en la ecuación 1 (2) E= eV
Donde h es la constante de plank (6.6x10-34) y f es la frecuencia.
De donde el voltaje V es el voltaje de ruptura teniendo entonces
3. DISEÑO EXPERIMENTAL E= eVr (4) 3.1 MATERIALES Sustituyendo la ecuación 2 en la ecuación 4 se tiene que eV = hfdespejando V se obtiene V = h/e *f (5) • • • • • • • 6 LEDS DE DISTINTOS COLORES (rojo, amarillo, naranja, azul, verde e infrarrojo) 1 RESISTENCIA 1 FUENTE DE PODER 1 MULTIMETRO 1 PROTOBOARD 1 ESPECTROSCOPIO 4 CABLES CON PUNTAS DE LAGARTO
Comparando la ecuación 5 con la ecuación de la recta Y = mx + b (6)
3.2 MAGNITUDES FISICAS A MEDIR • • Voltaje de ruptura de cada LED Longitud de onda de cadaLED
Se sabe que la pendiente m de la ecuación de la recta es igual a h/e. Tambien conocemos que la ecuación para determinar la frecuencia de la lonfitud de onda experimental de cada color de LED es igual a f= c/ λ (7)
3.3 PROCEDIMIENTO Medicion del Voltaje de ruptura del LED • • • Armar el circuito descrito. Colocar el multimetro en paralelo con el LED Para el LED rojo, azul e infrarrojovariar el voltaje de la fuente a no más de 4 voltios. Para el LED naranja, verde y amarillo variar el voltaje de la fuente a no más de 6 voltios. Medir y anotar el voltaje de ruptura determinado por el multimetro para cada LED.
De donde f es la frecuencia, c la constante de la velocidad de la luz (3 x 108 m/s) y λ es la longitud de onda. Se determinara la longitud de onda de cada haz de luzreflejado de los 6 LEDS proporcionados utilizando el espectroscopio. El espectroscopio mide la longitud de onda de los colores en Amstrongs (Å). Este valor se debe convertir a nanómetros con la siguiente formula A x (10-10m ) * (1 nm) = nm (8) --------------1A 10-9m Al determinar todos los valores de la frecuencia de cada valor se graficara la frecuencia vrs. El voltaje de ruptura para determinar elvalor de la pendiente el cual debe ser aproximadamente el valor de la constante de Planck (6.6x10-34).
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Determinacion de la longitud de onda en Amstrongs Colocar el LED energizado desde el circuito descrito en la rejilla del espectroscopio. Tomar el valor en amstrongs reflejado en la barra de medición vista en el otro extremo del espectroscopio para cada LED. 3.4 DIAGRAMA
5. DISCUSIONDE RESULTADOS Se determinó la constante de Planck en base a la pendiente de la grafica la que es igual a la constante de plank dividida la carga del electron., como se hace referencia en la ecuación (5) y (6). Esto claro tomando en cuenta los errores tales como la luz exterior al tomar las medidas del espectroscopio, el protoboard usuado, la estatica del cuerpo humano y como afecta al tomar...
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