基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課件-光電效應(yīng)法測(cè)定普朗克常數(shù)

光電效應(yīng)法測(cè)定普朗克常數(shù)

將實(shí)驗(yàn)儀及汞燈電源接通（汞燈及光電管暗盒遮光蓋蓋上），預(yù)熱20分鐘。

預(yù)習(xí)思考題

①

經(jīng)典的光波動(dòng)理論在哪些方面不能解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？②

光電效應(yīng)有哪些規(guī)律，愛(ài)因斯坦方程的物理意義是什么？③

光電流與光通量有直線關(guān)系的前提是什么？掌握光電特性有什么意義？④

光電管的陰極上均勻涂有逸出功小的光敏材料，而陽(yáng)極選用逸出功大的金屬制造，為什么？光電效應(yīng)測(cè)定普朗克常數(shù)A.愛(ài)因斯坦M.普朗克實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、定性分析光電效應(yīng)規(guī)律，通過(guò)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解光的量子性；2、學(xué)習(xí)驗(yàn)證愛(ài)因斯坦光電方程的實(shí)驗(yàn)方法，并測(cè)定普朗克常數(shù)h；3、進(jìn)一步練習(xí)利用線性回歸和作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)原理愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程物理解釋：當(dāng)光束照射到金屬表面時(shí)，金屬中的自由電子從入射光中吸收一個(gè)光子能量，此能量一部分消耗于逸出金屬表面時(shí)所必需的逸出功W，另一部分轉(zhuǎn)變?yōu)楣怆娮拥某鮿?dòng)能，由能量守恒原理可得光電效應(yīng)方程。

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1汞燈電源2汞燈3濾色片4光闌5光電管6基座圖5儀器結(jié)構(gòu)圖實(shí)驗(yàn)儀

實(shí)驗(yàn)儀器介紹實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作提示

調(diào)整光電管與汞燈距離為約40cm并保持不變。用專用連接線將光電管暗箱電壓輸入端與實(shí)驗(yàn)儀電壓輸出端（后面板上）連接起來(lái)（紅—紅，藍(lán)—藍(lán)）。務(wù)必反復(fù)檢查,切勿連錯(cuò)！測(cè)普朗克常數(shù)h①手動(dòng)測(cè)量注意：1、先安裝光闌及濾光片后打開(kāi)汞燈遮光蓋2、更換濾光片時(shí)需蓋上汞燈遮光蓋②自動(dòng)測(cè)量并將數(shù)據(jù)記于表1中表1Uo

—ν關(guān)系光闌孔Φ=

mm波長(zhǎng)λi(nm)365.0404.7435.8546.1577.0頻率νi(×1014Hz)8.2147.4086.8795.4905.196截止電壓U0i(V)手動(dòng)

自動(dòng)

表2I—U關(guān)系U（V）

I（×10-10A）

U（V）

I（×10-10A）

表3I—P關(guān)系

U=

V=

nm L=

mm光闌孔ΦI（×10-10A）測(cè)光電管的伏安特性曲線

數(shù)據(jù)處理要求

1、將不同頻率下的截止電壓Uo描繪在坐標(biāo)紙上，即作出Uo-ν曲線，從而驗(yàn)證愛(ài)因斯坦方程。2、用作圖法求出Uo-ν直線的斜率k，利用h=ek求出普朗克常數(shù)，并算出所測(cè)值與公認(rèn)值之間的相對(duì)誤差。3、利用線性回歸法計(jì)算普朗克常數(shù)h，將結(jié)果與作圖法求出結(jié)果進(jìn)行比較。4、利用表2中的數(shù)據(jù)，作出對(duì)應(yīng)于不同頻率及光強(qiáng)的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)后思考題⑤

定性解釋I-U特性曲線和U0-ν曲線及其截距的意義。⑥