Asiaa käsitteleviä artikkeleita on koottu kansioon, jonka saa lainaan oppilaslaboratorion kopista. s ja kontaktipotentiaalierosta K.

Samankaltaiset tiedostot
Asiaa käsitteleviä artikkeleita on koottu kansioon, jonka saa lainaan oppilaslaboratorion kopista.

Kuva 1. Fotodiodi (vasemmalla) ja tässä työssä käytetty mittauskytkentä (oikealla).

Valosähköinen ilmiö. Kirkas valkoinen valo. Himmeä valkoinen valo. Kirkas uv-valo. Himmeä uv-valo

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2014 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

FRANCKIN JA HERTZIN KOE

1.1 ATOMIN DISKREETIT ENERGIATILAT

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi

d sinα Fysiikan laboratoriotyöohje Tietotekniikan koulutusohjelma OAMK Tekniikan yksikkö TYÖ 8: SPEKTROMETRITYÖ I Optinen hila

2. Fotonit, elektronit ja atomit

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 HILA JA PRISMA

HALLIN ILMIÖ 1. TUTKITTAVAN ILMIÖN TEORIAA

Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi

FYSA220/1 (FYS222/1) HALLIN ILMIÖ

FYSA230/2 SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

Fysiikan laboratoriotyöt 2, osa 2 ATOMIN SPEKTRI

FRANCKIN JA HERTZIN KOE

Työn tavoitteita. 1 Teoriaa

Fysiikka 8. Aine ja säteily

ELEKTRONIN LIIKE MAGNEETTIKENTÄSSÄ

FYSP104 / K2 RESISTANSSIN MITTAAMINEN

SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA

Fy06 Koe Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7

Muuntajan toiminnasta löytyy tietoja tämän työohjeen teoriaselostuksen lisäksi esimerkiksi viitteistä [1] - [4].

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

Työssä mitataan välillisesti elektronien taipumiskulmat ja lasketaan niiden sekä elektronin energian avulla grafiitin hilavakioita.

LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit

Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Spektroskopia. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

Fysiikan valintakoe klo 9-12

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys

Fysiikan laboratoriotyöt 3 Sähkömotorinen voima

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

Esitehtävä (ks. sivu 5) tulee olla tehtynä mittausvuorolle tultaessa!

FYSA240/4 (FYS242/4) TERMINEN ELEKTRONIEMISSIO

n=5 n=4 M-sarja n=3 L-sarja n=2 Lisäys: K-sarjan hienorakenne K-sarja n=1

YHDEN RAON DIFFRAKTIO. Laskuharjoitustehtävä harjoituksessa 11.

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

Työ 2324B 4h. VALON KULKU AINEESSA

PUOLIJOHTEISTA. Yleistä

1 WKB-approksimaatio. Yleisiä ohjeita. S Harjoitus

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:

Coulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013

Sovelletun fysiikan pääsykoe

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

Aineopintojen laboratoriotyöt 1. Veden ominaislämpökapasiteetti

SÄHKÖSUUREIDEN MITTAAMINEN

VASTUSMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet

Katso Opetus.tv:n video: Kirchhoffin 1. laki

Sähkövirran määrittelylausekkeesta

TERMINEN ELEKTRONIEMISSIO

FYSA2031/K2 SPEKTROMETRI, HILA JA PRISMA

Braggin ehdon mukaan hilatasojen etäisyys (111)-tasoille on

33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ

Kvanttisointi Aiheet:

Työ 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä

Fysikaalisen kemian syventävät työt CCl 4 -molekyylin Ramanspektroskopia

Kvanttifysiikan perusteet 2017

DIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ

SÄHKÖTEKNIIKKA. NTUTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015

IMPEDANSSIMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet

Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty.

Z 1 = Np i. 2. Sähkömagneettisen kentän värähdysliikkeen energia on samaa muotoa kuin molekyylin värähdysliikkeen energia, p 2

Mustan kappaleen säteily

Eksimeerin muodostuminen

TERMINEN ELEKTRONIEMISSIO

2. Pystyasennossa olevaa jousta kuormitettiin erimassaisilla kappaleilla (kuva), jolloin saatiin taulukon mukaiset tulokset.

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin.

Työn tavoitteita. 1 Johdanto

7. Resistanssi ja Ohmin laki

TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1 TEKNIIKKA FYSIIKAN LABORATORIO V

1240eV nm. 410nm. Kun kappaleet saatetaan kontaktiin jännite-ero on yhtä suuri kuin työfunktioiden erotus ΔV =

Mikroskooppisten kohteiden

OPTIIKAN TYÖ. Fysiikka 1-2:n/Fysiikan peruskurssien harjoitustyöt (mukautettu lukion oppimäärään) Nimi: Päivämäärä: Assistentti:

Koesuunnitelma. Tuntemattoman kappaleen materiaalin määritys. Kon c3004 Kone ja rakennustekniikan laboratoriotyöt. Janne Mattila.

VALON DIFFRAKTIO JA POLARISAATIO

FYSP101/K1 KINEMATIIKAN KUVAAJAT

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN

Virrankuljettajat liikkuvat magneettikentässä ja sähkökentässä suoraan, kun F = F eli qv B = qe. Nyt levyn reunojen välinen jännite

SÄHKÖTEKNIIKKA. NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015

Infrapunaspektroskopia

RATKAISUT: 17. Tasavirtapiirit

HILA JA PRISMA. 1. Työn tavoitteet. 2. Työn teoriaa

MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI

2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari.

RESISTANSSIMITTAUKSIA

Kuva 1. Kaaviokuva mittausjärjestelystä. Laserista L tuleva valonsäde kulkee rakojärjestelmän R läpi ja muodostaa diffraktiokuvion varjostimelle V.

1/6 TEKNIIKKA JA LIIKENNE FYSIIKAN LABORATORIO V

Mitä on pätö-, näennäis-, lois-, keskimääräinen ja suora teho sekä tehokerroin? Alla hieman perustietoa koskien 3-vaihe tehomittauksia.

Kojemeteorologia (53695) Laskuharjoitus 1

Transkriptio:

FYSP106 / 1 VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ Työssä määritetään valosähköisen ilmiön avulla Planckin vakion ja elektronin varauksen suhde h/e. Valolähteenä käytettävän kaasunpurkausputken spektristä erotetaan eri aallonpituudet hilamonokromaattorin avulla. Kunkin aallonpituuden omaavan valon valokennon katodilta irrottamien elektronien maksimienergia mitataan pysäytysjännitteen avulla. Saadut pysäytysjännitteet esitetään taajuuden funktiona, jolloin vastaavan suoran kulmakerroin antaa suhteen h/e. Työhön liittyvää asiaa on oppikirjan lisäksi käsitelty teoksissa: Alonso Finn, Fundamental University Physics, Vol. III Quantum and Statistical Physics, s. 11-14. Ohanian, Physics, Second edition expanded, s. 1034 1037. Asiaa käsitteleviä artikkeleita on koottu kansioon, jonka saa lainaan oppilaslaboratorion kopista. 1 Tutkittava ilmiö Valosähköisessä ilmiössä elektroneja irtoaa aineesta siihen osuvien valokvanttien eli fotonien vaikutuksesta. Tällöin voidaan havaita, että valaistusta pinnasta irtoavien elektronien lukumäärä aikayksikössä eli fotoelektronivirta on verrannollinen pintaan osuvan valon intensiteettiin (kuva 1a.) irronneiden elektronien maksimienergia on verrannollinen tulevan valon taajuuteen eli kääntäen verrannollinen valon aallonpituuteen. Valokennon käytössä on huomattava, että kennon herkkyys eli fotoelektronituotto riippuu käytetyn valon aallonpituudesta. Kuvassa 1b. on kvalitatiivisesti esitetty muutamia herkkyyskäyriä kun valokennon katodina käytetään alkalimetalleja. Oppikirjojen mukaan irronneiden elektronien suurin kineettinen energia saadaan Einsteinin yhtälöstä E max kin Vse h e missä h on Planckin vakio, ν on valon frekvenssi, ja e katodimetallin irrotustyö (work function). Kaavassa esiintyvää pysäytysjännitettä V s ei voida suoraan mitata, vaan se on summa havaittavasta pysäytysjännitteestä V s ja kontaktipotentiaalierosta K. Tämä selviää hyvin Richardsonin modifioimasta yleisemmin pätevästä versiosta (1)

FYSP106/1 Valosähköinen ilmiö 20 E max kin ( K V s ) e h e, (2) missä K on katodin ja anodin välinen kontaktipotentiaaliero. Yhtälö pätee riittävän suurella tarkkuudella mittauksiamme varten, sillä esimerkiksi lämpötilasta aiheutuva muutos maksimienergiassa on huoneenlämmössä luokkaa 0.03 ev. Tarkoituksena on nyt määrittää suhteen h/e arvo. Tällöin on mitattava niiden elektronien suurin energia, jotka irtoavat pinnasta tietyn taajuisen valon vaikutuksesta. Kuva 1a. Fotoelektronivirta anodin ja katodin välisen jännitteen funktiona (valon intensiteetti j parametrina). Kuva 1b. Valokennon spektriherkkyys valon aallonpituuden funktiona alkalimetallikatodeille. Kalium-katodin herkkyysalue kattaa aallonpituudet 300-600 nm ja herkkyys on maksimissaan noin 400 nm kohdalla.

FYSP106/1 Valosähköinen ilmiö 21 Työssä käytetään kuvan 2 mukaista menetelmää, jossa monokromaattinen valo osuu valokennon katodille. Valokennon katodi on päällystetty aineella, jonka irrotustyöstä on kyse yhtälöissä (1 ja 2). Katodilta irronneet elektronit kerätään anodille ja niiden virta mitataan sarjaan kytketyn, erittäin herkän virtamittarin (pa) avulla. Tarkastellaan valokennon toimintaa kuvassa 2 esitetyn kytkentäkaavion perusteella. Katodin ja anodin välistä potentiaalieroa voidaan säätää. Asetetaan anodille negatiivinen jännite katodiin nähden, jolloin potentiaaliero vastustaa elektronien liikettä. Jos tällöin vastajännite katodin ja anodin välillä on V, niin se työ, joka tehdään siirrettäessä varaus (elektroni) katodilta anodille on ev, jossa e on elektronin varaus. Jos jännite säädetään täsmälleen sellaiseksi, että elektronien siirtämiseen tarvittava työ on yhtä suuri kuin niiden suurin kineettinen energia, valosähköisen ilmiön aiheuttama virta lakkaa. Koska kyseessä on realistinen koejärjestely, on otettava huomioon myös muiden ilmiöiden mahdollisuus. Vastajännitettä lisäämällä saavutetaan pieni vastakkaissuuntainen virta, mikä viittaa siihen, että mitattu virta on summa eri ilmiöiden aiheuttamista virroista. Tämän ylimääräisen virran aiheuttajaa emme voi varmuudella nimetä, mutta meille riittääkin tuntea sen ominaisuudet, jotka kukin voi halutessaan mittauksin tarkistaa. (Se tapahtuu mittaamalla valokennon virtaa jännitteen funktiona, kun kennoon ei osu valoa.) Virta on pieni ja hyvällä approksimaatiolla jännitteen lineaarinen funktio. Näiden tietojen jälkeen tulisi olla selvää, mistä kohden kuvaajaa pysäytysjännite tulee lukea kullekin spektriviivalle, katso liite 1. Jos merkitään V s :llä sitä mitattua jännitettä, joka juuri ja juuri estää elektronia irtoamasta katodilta, on s ( K V ) e h e C Jakamalla tämä puolittain elektronin varauksella ja vähentämällä K, joka riippuu ainoastaan materiaaleista, saadaan (3) Kuva 2. Valokennon periaatteellinen kytkentäkaavio. Todellisuudessa anodin (A) ja katodin (K) muoto ja keskinäinen sijainti riippuvat käytetystä kennosta.

FYSP106/1 Valosähköinen ilmiö 22 V Jos siis s h C e V s K esitetään ν:n funktiona, saadaan kuvaajaksi suora. Tämän suoran kulmakerroin antaa suhteen h/e. Kuvasta voidaan lukea tietyn taajuisen valon vaatima "pysäytyspotentiaali" eli jännite, jolla fotoelektronivirta putkessa loppuu. Yhtälöissä (3) ja (4) on huomioitu yleisessä muodossa kontaktipotentiaalieron vaikutus. Tämä tarkoittaa sitä, että anodin ja katodin välinen "ulkoinen" potentiaaliero (estojännite) ei ole sama kuin se potentiaaliero, jonka katodilta anodille siirtyvä elektroni "tuntee". Tämän selvittämiseksi tarkastellaan kuvaa 3, jossa e C esittää elektronin katodista irrottamiseen vaadittavaa työtä ja e A tarkoittaa vastaavasti elektronin irrottamiseen anodilta vaadittavaa työtä. Anodin ja katodin välille on kytketty ulkoinen jännite V. Johtimissa tapahtuvaa ohmista jännitehäviötä ei oteta huomioon. C ja A kuvaavat katodiaineen ja anodiaineen potentiaalivallien suuruuksia. Energiaperiaatteen mukaan kuvassa 3 esitetyllä suljetulla kierroksella tehty kokonaistyö on nolla: e C ev e A ev 0 (5) K V V A C Termiä K nimitetään kontaktipotentiaalieroksi ja tavallisesti valokennolle C A. Kaava (4) saadaan nyt muotoon h Vs A. (6) e (4) Kuva 3. Kontaktipotentiaalieron määrääminen.

FYSP106/1 Valosähköinen ilmiö 23 Kontaktipotentiaalieroa ei tällä menetelmällä pystytä määrittämään. Yhtälön (6) avulla saadaan vain arvio anodiaineen irrotustyölle, mikäli voidaan olettaa, että katodiainetta ei ole päässyt anodille ja anodi on muutenkin puhdas (metallien irrotustöitä on taulukoitu, katso esim. MAOL [1]). Epäpuhtaudet muuttavat arvoja. Kontaktipotentiaalieroa voidaan mitata mittaamalla pintojen välille muodostuvaa sähkökenttää tyhjiössä, esim. Kelvin -menetelmällä, jossa pintojen välistä ammutaan elektronisuihku. Kontaktipotentiaaliero on tällöin jännite, joka pitää kytkeä pintojen välille, jotta elektronisuihku ei muuttaisi suuntaansa. 2 Laitteisto Työssä käytettävä laitteisto on esitetty kuvassa 4. Käytettävä monokromaattori (MP- 1018B) sisältää heijastushilan, joka on ns. blaze-tyyppiä (kuva 5). Tämän hilan toiminta perustuu siihen, että siinä vahvistetaan jotain kertalukua muiden kustannuksella. Periaate on se, että hila toimii ko. kertaluvulla myös kuin peili, eli yhtä aikaa diffraktion kanssa tapahtuu spektrin syntymiskulmassa tavallinen heijastus (tulokulma = heijastuskulma). Monokromaattori on varustettu mekanismilla, jonka avulla hilaa voidaan pyörittää pystyakselinsa suhteen. Hilasta monokromaattorin ulostulorakoon heijastuneen valon aallonpituus nähdään laitteen asteikolta nanometrin kymmenesosina. Toinen asteikko näyttää sisäänmeno- ja ulostuloraon leveyden mikrometreinä. Monokromaattori ei ole täysin kalibroitu, koska jokainen opiskelijahan voi suorittaa tämän toimenpiteen itse. Ajan säästämiseksi käytämme aallonpituuksille kuitenkin tarkaksi tiedettyjä taulukkoarvoja. Kuva 4. Mittausasetelma. Valon aallonpituus valitaan monokromaattorin avulla.

FYSP106/1 Valosähköinen ilmiö 24 diffraktoitunut valo Kuva 5. "Blaze"-hila Valolähteenä käytetään Hg, Hg/Cd ja Na kaasunpurkauslamppuja. Hg -lampun lähettämän valon spektri on esitetty kuvassa 6. Elohopealampun voimakkaan ultraviolettisäteilyn vuoksi on syytä välttää katsomista suoraan lamppuun. Valokennon jännitelähteenä käytetään paristoa. Jännitteen säätö suoritetaan potentiometrin avulla (0-3 V). Kennon fotoelektronivirta mitataan herkällä virtamittarilla. Jännitemittaukseen käy tavallinen digitaalinen yleismittari. 3 Mittaukset Hg -spektrilampun lähettämästä valosta tunnistetaan eri aallonpituudet kuvassa 6 esitetyn mallispektrin avulla. Vähintään viidelle edellä mainituista spektriviivoista suoritetaan fotoelektronivirran mittaus estojännitteen funktiona. Lisäksi voidaan käytetään cadmiumin 460 510 nm viivoja Hg/Cd lampun valosta ja natriumlampun antamaa keltaista spektriviivaa (dupletti). Spektriviivojen likimääräiset aallonpituudet löytyvät kartasta laboratorion seinällä. Viivojen valinnassa tulisi ottaa huomioon paitsi niiden intensiteetti, myös se, että mittaustuloksia halutaan mahdollisimman laajalta aallonpituusalueelta ja mahdollisimman tasaisin välein (miksi?). Toimenpiteet mittausten suorittamiseksi: 1. Kytketään spektrilampun jännite päälle ja annetaan lampun stabiloitua muutaman minuutin ajan. 2. Monokromaattorin raon leveydeksi asetetaan aluksi noin 1000 µm. Raon leveyttä vaihtelemalla voidaan valita sopiva intensiteetti. Kannattaa käyttää mahdollisuuden mukaan spektriviivan koko leveys. Raon leveys luonnollisesti vaikuttaa monokromaattorin erotuskykyyn. Esim. leveydellä 300 µm natriumlampun dupletin viivoja (aallonpituuksien ero 0.6nm) vielä voi pitää mittauksen kannalta erillisinä. Himmeille spektriviivoille raon leveyttä on kenties hyvä kasvattaa.

Intensiteetti % maksimista FYSP106/1 Valosähköinen ilmiö 25 3 Virtamittarina käytetään tavallisesti Keithley 485 pikoampeerimittaria (ruskea, digitaalinäytöllinen). Helpointa on käyttää Auto asteikkoa. (Jos kuitenkin käytetään Keithley 610C virtavahvistinta (isohko analogianäytöllinen laatikko), siihen kytketään jännite asettamalla herkkyyden valitsin suurten virtojen alueelle (10-3 A) ja valintakytkin + tai -merkin kohdalle. Ennen mittauksen aloittamista vapautetaan lukitusnappula ZERO CHECK. Mittarin ylikuormittamista pitää varoa!) 4. Optimoidaan elohopealampun valon intensiteetti monokromaattorin sisäänmenorakoon jonkin spektriviivan avulla etsimällä virtamittarin maksimilukema. Tällöin virtamittarin herkkyys tulee olla maksimissaan. Samalla menettelyllä tarkennetaan spektriviivan aallonpituuslukema. 5. Mitataan ainakin seitsemää aallonpituutta käyttäen virta -jännite -käyrät. Pysäytysjännitettä lisätään nollasta sopivin välein (esim. 0.1 V) niin pitkälle, että virran lineaarinen osa tulee näkyviin. Kun virta alkaa vakioitua, vastajännitettä kannattaa muuttaa hyvin vähän (esim. 0.02 V) kerrallaan. Jatka mittausta niin pitkälle, että lineaarinen osa tulee selvästi näkyviin. 100 80 Elohopean spektri Monokromaattori ja valodiodi 435.8 546.0 577.0 579.0 60 40 312.6 313.2 334.2 365.0, 365.5 ja 366.3 404.7 407.8 434.7 20 0 350 400 450 500 550 600nm Aallonpituus Kuva 6. Elohopealampun lähettämän valon spektri

FYSP106/1 Valosähköinen ilmiö 26 4 Tulosten käsittely Kullekin käytetylle aallonpituuden arvolle piirretään fotoelektronivirta vastajännitteen funktiona. Esimerkki pysäytyspotentiaalin arvioimisesta on liitteessä 1. Kuhunkin kuvaajaan merkitään arvioitu pysäytysjännite sekä arvion virherajat, jotka saadaan tietenkin arvioimalla. Pysäytyspotentiaalit esitetään kutakin spektriviivaa vastaavan taajuuden funktiona. Pistejoukkoon sovitetaan PNS-suora, josta saatu h/e ilmoitetaan virheineen. Graafiset esitykset liitetään työselostukseen, jossa ilmiön fysikaalisen puolen ja mittausmenetelmän esittelyn lisäksi vertaillaan saatua tulosta kirjallisuudessa esitettyihin arvoihin. Lisäksi esitetään vastaukset seuraaviin kysymyksiin perusteluineen: 1) Millä aineilla valosähköistä ilmiötä tapahtuu? 2) Voiko pysäytysjännite olla negatiivinen? 3) Mikä määrää ns. kriittisen taajuuden, jonka alapuolella ilmiötä ei tapahdu? 4) Mitä voit sanoa irrotustyön määrittämisestä laitteistollamme, kun anodi on platinaa ja katodi kaliumia? Kaikkiin kysymyksiin tulee vastata. Jos et löydä vastausta johonkin kysymykseen, ota yhteyttä työn tarkastajaan. Lähteet [1] MAOL ry., MAOL-taulukot 1.-4. uudistettu painos, Otava, 2003

FYSP106/1 Valosähköinen ilmiö 27 Liite 1: Esimerkki pysäytyspotentiaalin arvioimisesta. Kuva 1. Valoelektronivirta pysäytysjännitteen funktiona.