Sự thật về sai số bài thí nghiệm hiệu ứng quang điện ngoài.

Về lý thuyết, hiệu ứng quang điện ngoài thì quá đơn giản, với học sinh khá thì gần như không có bài tập nào làm khó các bạn ấy chỉ bằng vài công thức:

                                           (1)

Hay:

                                              (2)

Nhưng làm thí nghiệm thì lại khác nhé. Với thí nghiệm đơn giản của vật lý phổ thông chỉ mang tính định tính, biểu diễn thì cũng không có gì để nói. Nhưng khi đã có thêm phần “Đo hằng số Planck” có nhiều vấn đề đấy.

Vấn đề gì ở chỗ nào?

+ Mạch điện: Không, không có gì là khó cả, mạch điện rất đơn giản đúng theo sách giáo khoa.

+ Hiện tượng không rõ ràng: Không, hiện tượng tương đối rõ.

+ Tín hiệu (quang điện) thấp: Cái này khó nhưng cũng khắc phục được, các nhà sản xuất đã có bộ khuếch đại, hoặc dùng điện kế xịn (Như link)

+ Sai số: Đây chính là vấn đề của bài thí nghiệm.

Tôi sẽ đi sâu phân tích về cái sai số này.

Trước tiên ta có tham khảo 2 hãng lớn nhất trên thế giới xem họ thế nào nhé. Đó là hãng Phywe và LD-Didactic (Leybold).  Đây là 2 hãng của Đức mà tôi được trải nghiệm nên tôi có cơ sở để so sánh.

Hãng Phywe (Đức):

Bài thí nghiệm dùng tế bào quang điện Cs-Sb (khoảng 32tr mua tại VN). Dùng kính lọc màu chuyên dụng, mỗi cái có giá vài chục triệu đồng (giá bán trong nước khoảng 30tr/cái - Bộ thí nghiệm thường dùng 4 cái), bộ khuếch đại có giá trị khoảng 55tr. Tổng của bài thí nghiệm đó vào khoảng vài trăm triệu.

Kết quả đo được như sau:

Sai số: 20%. Đây là do họ công bố

Hãng LD-Didactic (Leybold - Đức):

Bài thí nghiệm này cũng dùng tế bào quang điện đắt như hãng Phywe, cũng dùng bộ khuếch đại đắt giá. Bộ này giá trị cũng tương đương Phywe cũng đến vài trăm triệu.

Nhưng sai số:

Sai số: 7.9%.

LD-Didactic có vẻ tốt hơn Phywe nhỉ???

Không, LD-Didactic là một kẻ lừa đảo. Số liệu công bố khác xa so với thực tế.

Sai số thực tế là: 27%

(copy từ email trao đổi với kỹ thuật của hãng)

Cái này đã được kỹ thuật của LD-Didactic xác nhận. Hiện tại bài này đã được gỡ bỏ khỏi trang web của hãng.

 

Hàng của Việt Nam (Thông dụng trong các trường đại học - Không phải của AELAB):

Dùng tế bào quang điện Cs-Sb Trung Quốc (Giá 4tr/cái), kính lọc là loại bằng nhựa không đáng tiền: Không thể lọc được anh sáng đơn sắc

Giá thành của bài thí nghiệm: Bằng con xe đạp điện loại trung bình.

Sai số công bố, và thực tế cũng đo được: 1.43% (trong báo cáo thí nghiệm mẫu) như sau:

 

Câu hỏi: Tại sao vậy??????????????????????

Trả lời: 

- Đối với hàng Đức, không phải nói thêm, bản chất là sai số trên 25%. 

- Đối với hàng Việt Nam ở trên: Sai số thấp, giá thành rẻ. Vậy họ phải có một công nghệ đột phá. Công nghệ này bên Đức họ chưa đủ khả năng để làm.

Công nghệ đó là: TỰ GÁN TẦN SỐ (HAY BƯỚC SÓNG).

Là thế nào nhỉ? 

Là không kiểm tra xem ánh sáng chiếu vào tế bào quang điện có bước sóng bao nhiêu mà tự gán cho nó một giá trị sao cho sai số bắt mắt nhất.

Theo mọi người, thế có ổn không????

Chúng tôi coi đó là không ổn, nên chúng tôi đã sản xuất và kiểm tra một cách bài bản: https://www.aelab.com.vn/khao-sat-hien-tuong-quang-dien-ngoai-do-hang-so-planck

Bước sóng ánh sáng đã được mang đi đo bằng máy quang phổ hiện đại của hãng Oceanoptic.

Sai số: là bao nhiêu???