光電效應(yīng)測量普朗克常量

光電效應(yīng)測量普朗克常量第一頁，共十三頁，2022年，8月28日實驗?zāi)康?/p>

1.通過光電效應(yīng)實驗了解光的量子性。

2.測量不同光頻率下的截止電壓。

3.驗證愛因斯坦方程，并由此求出普朗克常數(shù)。第二頁，共十三頁，2022年，8月28日實驗原理

在光的照射下，電子從金屬表面逸出的現(xiàn)象，叫光電效應(yīng)。某一頻率下,某一光強時光電管的伏安特性曲線第三頁，共十三頁，2022年，8月28日1.光電效應(yīng)的基本實驗事實（2）截止電壓U0

與入射光頻率具有線性關(guān)系。（1）僅當(dāng)>

0（紅限頻率）時才發(fā)生光電效應(yīng)，截止頻率與材料有關(guān)，但與入射光強無關(guān)。U0

～n曲線第四頁，共十三頁，2022年，8月28日(3)當(dāng)大于或等于U0

后，迅速增加然后趨于飽和。飽和光電流強度Im

與入射光強P成正比。(4)光電效應(yīng)是瞬時效應(yīng)。只要頻率大于

0，當(dāng)光照射到金屬表面時，幾乎立即就有光電子逸出。同一頻率,不同入射光強時I～UAK曲線第五頁，共十三頁，2022年，8月28日向外輻射。至于光電效應(yīng)，是具有能量的一個光子作用于金屬中的一個自由電子，并把它的全部能量都交給這個電子而造成的。如果電子脫離金屬表面耗費的能量為的話，則由光電效應(yīng)打出來的電子的動能為或按照愛因斯坦的光量子理論，認(rèn)為從一點發(fā)出的光不是按麥克斯韋電磁學(xué)說指出的那樣以連續(xù)分布的形式把能量傳播到空間，而是頻率為的光以為能量單位(光量子)的形式一份一份地式中為普克朗常數(shù),為入射光的頻率，為電子的質(zhì)量，為光電子逸出金屬表面時的初速度，為受光線照射的金屬材料的逸出功(或功函數(shù))。2.愛因斯坦對光電效應(yīng)的解釋第六頁，共十三頁，2022年，8月28日實驗器材YGP-2型普朗克常數(shù)測試儀、測試臺第七頁，共十三頁，2022年，8月28日實驗內(nèi)容測試前準(zhǔn)備:A.確定零級譜的位置B.調(diào)節(jié)測量放大器的零點第八頁，共十三頁，2022年，8月28日2.減速場法測量普朗克常量

將正負(fù)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“-”，逆時針轉(zhuǎn)動微分筒到選定的波長位置，轉(zhuǎn)動電壓調(diào)節(jié)旋鈕，改變光電管遏止電位，從-0.5V起緩慢調(diào)高外加直流負(fù)壓，先注意觀察一遍電流變化情況，記住電流開始明顯升高的電壓值。根據(jù)微安表的指示，直到直流負(fù)壓增加而微安表指示不增加為止。倍率選擇一般在10-4μA或10-5檔μA,使微安表的

第九頁，共十三頁，2022年，8月28日

針對各階段電流變化情況。分別以不同的間隔施加遏止電壓，讀取對應(yīng)的電流值。在上一步觀察到電流明顯升起的點附近，要增加監(jiān)測密度，比較小的間隔采集數(shù)據(jù)。電流指示在由負(fù)到零再到正的過程中。注意要適時調(diào)整正負(fù)轉(zhuǎn)換開關(guān)，電流轉(zhuǎn)正后，可適當(dāng)加大測試間隔。

陸續(xù)選擇適當(dāng)間隔的另外3-4種波長的光進行同樣測量。

將數(shù)據(jù)記錄如表格中，畫出伏安特性曲線，確定截止電壓，記錄如表格第十頁，共十三頁，2022年，8月28日3.驗證光電管的飽和電流與入射光強的關(guān)系

測量各種波長的飽和電流，將螺旋測微器旋轉(zhuǎn)到所需的波長位置，將電壓正負(fù)裝換開關(guān)置于正，從電流為零開始，逐漸增加正向電壓記錄相對應(yīng)的電流值直到電流隨電壓的增加趨于飽和為止。繪出各波長相對應(yīng)的U-I曲線圖,得出實驗結(jié)論。

記錄數(shù)據(jù)于表格中，并在坐標(biāo)紙上繪出圖形第十一頁，共十三頁，2022年，8月28日六.數(shù)據(jù)處理

A.求h：○由Us～ν關(guān)系圖，得一直線，用該直線的斜率kk=ΔVo/Δν，乘以電子電荷e（1.602×10-19C）得：h=ke=e.ΔVo/Δν○b由直線擬合法得到的直線方程：U=A+Bν中的B乘以e即：h=B.e第十二頁，共十三頁，2022年，8月28日B.求金屬材料的逸出功利用公式eUs=hν-ws∴ws=hν-eUsν—任一頻率Us—任一頻率下的截止電壓C.求陰極材料的紅限頻率具有閥值頻率