Constante van Planck bepalen met LED lampjes
Adinda stelde deze vraag op 17 oktober 2017 om 20:33.Voor natuurkunde hebben we de volgende proef gedaan:
LED-lampjes van verschillende kleuren zijn om de beurt in een stroomkring geplaatst met een aanpasbare spanningsbron. Er zit een weerstand van 330Ω in de stroomkring. Vervolgens verhoog je de spanning totdat het lampje net gaat branden. De bijbehorende spanning schrijf je op.
Nu moeten we hiermee de constante van Planck bepalen. Gezien het energieverlies van het elektron gelijk is aan de energie van het foton, wordt de formule h = (e x ΔU)/f.
Ik heb van ieder lampje apart de constante van Planck berekent en hier kwamen relatief logische getallen uit (niet té ver van 6,626 x 10-34). Dit bleek echter niet de bedoeling te zijn.
We moeten eigenlijk de h bepalen door de frequentie van elke kleur (die zijn gegeven) en de spanning die erbij hoorde in een grafiek uitzetten en dan de richtingscoëfficiënt van de trendlijn gebruiken bij het berekenen van h. Als ik dit doe kom ik echter op een totaal ander antwoord uit dan wanneer ik het gemiddelde neem van de eerder berekende h's. Ik heb de lijn niet eens zelf getrokken, dat heb ik Word laten doen. Mijn grafische rekenmachine geeft dezelfde richtingscoëfficiënt.
Is dit normaal? Wat heb ik verkeerd gedaan, want ik heb wel weer dezelfde formule gebruikt: h = (e x ΔU)/f? Het is ook geen overduidelijke fout, want mijn h hierbij komt uit in dezelfde orde van grootte. Ik mis dus ook geen nullen.
Kan iemand helpen, want ik ben best een beetje wanhopig inmiddels.
Reacties
h = (e x ΔU)/f
Dat kan ik ook schrijven als
f = (e/h) ΔU
Hierbij heb je een lineaire functie tussen f en ΔU met als richtingscoefficient (e/h). Als je e kent is met de helling ook h te bepalen.
Daar zouden niet heel andere waarden uit mogen komen. Wel een iets beter gemiddelde omdat je de rechte lijn zo goed mogelijk door/tussen de meetpunten trekt en niet per punt de waarde van de helling berekent.
Adinda plaatste:
We moeten eigenlijk de h bepalen door de frequentie van elke kleur (die zijn gegeven) en de spanning die erbij hoorde in een grafiek uitzetten en dan de richtingscoëfficiënt van de trendlijn gebruiken bij het berekenen van h.
hebben jullie, zoals Alinda hier lijkt te schrijven, met behulp van die richtingscoëfficiënt verder gerekend om die h te vinden:
of dacht je dat die rico rechtstreeks je waarde voor h zou gaan geven?
groet, Jan
Adinda stelde haar vraag hier ruim vier jaar geleden. Zou ze jou vraag nog zien?
Heb je de reacties van Theo en Jan al gelezen?
Wat heb je zelf al bedacht en wat is het probleem?
Groet, Jaap
Wil je je Excel-ding hier plaatsen als bijlage, zowel de tabel als het diagram? Zorg dat duidelijk is welke grootheid met welke eenheid in welke tabelkolom staat.
Geef hier alsjeblieft ook stap voor stap de berekening van h zoals je die hebt uitgevoerd aan de hand van het diagram.
Dan kunnen we misschien verder helpen.
Groet, Jaap
Wie zo'n experiment uitvoert, zal toch wel weten wat e voorstelt en de literatuurwaarde van e kunnen vinden? Zo niet, terug naar je practicuminstructie of leerboek.
Groet, Jaap
Dit is hoe ik het heb gedaan incl mijn excel gegevens, dit zijn de gegevens van de blauwe LED
h= deltaY / delta X
=6,6x10^14 - 0 / 2-1
=6,6x10^14

Groetjes, Soum
Beetje laat? e slaapt nooit…
Wil je alsjeblieft je Excel-ding als bijlage plaatsen, niet als afbeelding? Dan kan ik in de tabel de afzonderlijke meetwaarden van je vele, vele meetpunten zien en er meer over zeggen.
Bij de assen van je diagram staan geen eenheden. Mag ik die zelf verzinnen?
Bij de berekende 6,6x10^14 van 22.13 uur staat ook geen eenheid. Is dat in bitcoin of citroenen?
Daar staat 'h' bij. Is het wel de constante van Planck h die 6,6x10^14 is?
Onwetend wat er in je proef gebeurt, vraag ik me af waarom de grafiek daalt ?
Om 22.18 uur presenteer je e/h=2,42x10–34 en vraag je of dit kan kloppen. Kennelijk is het bedtijd voor jou.
Groet, Jaap