PWS - toepassingen van het foto-elektrisch effect

[Robert vd Weerd]

Hoi studenten van de TU-delft. Wij, als 3 leerlingen uit 6 VWO, zijn druk bezig met ons PWS. Hiervoor willen we graag een onderzoek doen, en het liefst een beetje een uitgebreid, relevant onderzoek. Dit is mogelijk bij ons op school, maar met zeer beperkte materialen. Ik hoop, en de 2 anderen ook, dat wij ons onderzoek bij de TU Delft zouden kunnen uitvoeren. Dit brengt ten eerste ons PWS op een goed, wetenschappelijk niveau, en het is sowieso een gave ervaringen om bij jullie, als TU Delft, een onderzoek te mogen doen.
Hieronder heb ik een korte beschrijving neergezet over ons onderzoek.

Op welke manier levert het foto-elektrisch effect de meeste energie op?
De hoeveelheid energie die vrijkomt bij het foto-elektrisch effect is afhankelijk van een aantal factoren.

1. Ten eerste komt er meer energie vrij naarmate de golflengte van het licht kleiner wordt. Dit zorgt voor een hogere frequentie, waarbij meer elektronen vrij komen, dus meer energie wordt geleverd.
2. De intensiteit van het licht beïnvloed ook sterk de hoeveelheid ionen die loskomt uit het metaal. De lichtintensiteit is recht evenredig aan de energie die gemeten kan worden tussen de 2 metalen plaatjes.
3. Ook hangt het er van af welk materiaal er wordt gebruikt. Als voorbeeld: in veel zonnepanelen wordt silicium gebruikt. Deze stof is tamelijk goedkoop, en kan eenvoudig worden verwerkt. Deze stof wordt veel gebruikt in rekenmachientjes en tuinlampen, maar ook in grotere zonnepanelen. Bij een stof als zink moet licht met een maximale golflengte van 268 nm op het metaal vallen, en dat met een intensiteit van 100 %. Het is dus praktisch onmogelijk om met een stof als zink serieus energie om te wekken.

Ons praktisch experiment:
We gaan proberen om met verschillende metalen, verschillende frequenties en verschillende hoeveelheden licht de hoogst mogelijke energetische waarde te krijgen.
Hiermee gaan we ook 3 dingen proberen te bewijzen:

1. Dat er met een hogere frequentie meer elektronen los komen
2. Dat er met een hogere lichtintensiteit meer elektronen los komen.
3. Dat met verschillende metalen verschillende hoeveelheden elektronen los komen.

Dit houdt in dat we een aantal dingen nodig zullen hebben.

1. Als eerste hebben we een sterke laser op lamp nodig.
2. Ook moeten we een soort opstelling maken, waar we het metaal in kunnen plaatsen, en waar we de hoeveelheid vrijgekomen ionen kunnen meten, of de stroom.
3. Als derde hebben we dan ook een aantal metalen nodig. Ik zat te denken aan: sicilium, zink en calcium. Er zijn nog wel een paar andere opties, maar dat hangt een beetje af van de beschikbaarheid.

Misschien is het een beetje veel gevraagd, maar we zouden het onwijs gaaf vinden.

[Coco_P]

Hoi Robert, Wow wat een goed uitgedacht experiment al!

Helaas is het niet mogelijk dit hele experiment uit te voeren bij ons op het Science Center. Ik heb wel een aantel onderdelen die je zou kunnen gebruiken:

• rode LED laser
• Na-lamp
• Hg-lamp
  -diverse tralies

Wellicht kan je je experiment aanpassen zodat je alleen deze onderdelen nodig hebt?
Dan kunnen we kijken of we het op het Science Center kunnen uitvoeren.

Groeten Coco

[Derk_bl]

We gaan ons experiment aanpassen, maar we zouden graag willen weten wat die tralies zijn.

[Derk_bl]

Is er ook een elektroscoop of een fotocel beschikbaar?

[Coco_P]

Hoi Derk, ik zal na het weekend even voor jullie kijken!

[Coco_P]

er zijn verschillende tralies die je kunt gebruiken. Een electroscoop is er, maar daar kan je niet zelfstandig mee werken.