大学物理实验_光电效应实验---普朗克常量的测量

光电效应实验一—普朗克常量 的测量

光电效应实验---普朗克常量 的测量

预习提要 1.什么是光电效应?它具有什么实验规律? 2.什么是截止电压?如何用实验来测定? 3,什么是截止频率?如何用实验来测定? 4.本实验中如何测定普朗克常量?

1. 什么是光电效应?它具有什么实验规律? 2. 什么是截止电压?如何用实验来测定? 3. 什么是截止频率?如何用实验来测定? 4. 本实验中如何测定普朗克常量?

实验要求: 1,学习测定普朗克常量的一实验方浤 2.学习用滤色片获得单色光的方法 3,通过测斌光电效应基本特性曲线,加深对 光量子理论的理解 4,验证爱因斯坦光电方程,求普朗克常数

实验要求： 1. 学习测定普朗克常量的一种实验方法； 2. 学习用滤色片获得单色光的方法； 3. 通过测试光电效应基本特性曲线，加深对 光量子理论的理解； 4. 验证爱因斯坦光电方程，求普朗克常数

实验原理: 当高于某种金属“红限”频率v的光,照在该金属表面后, 即刻就有光电子逸出金属表面。其基本规律如下: (1)光电强成正比; (2)光电效应存在一个阀频率, 当入射光的频率低于某一阀 值v时,不论光的强度如何, 都没有光电子产生; (3)光电子的初动能与光强无关, 但与入射光的频率成正比 (4)光电效应是瞬时效应,一经光线照射,立即产生光电子

实验原理： 当高于某种金属“红限”频率ν0 的光，照在该金属表面后， 即刻就有光电子逸出金属表面。其基本规律如下： (1)光电流与光强成正比； (2)光电效应存在一个阀频率， 当入射光的频率低于某一阀 值ν时，不论光的强度如何， 都没有光电子产生； (3)光电子的初动能与光强无关， 但与入射光的频率成正比； (4)光电效应是瞬时效应，一经光线照射，立即产生光电子。G G V A K E

光电效应方程: 2 hv 2 当加反向电压时,阻止光电子 运动,当光电流为零时,此时 所加反向电压Us被称为光电效 应的截止电压 即:eUs-l/2mv2=0 代入光电效应方程:eUs=hy=Ws

光电效应方程： m v = h − ws 2 2 1 G G V A K E 当加反向电压时，阻止光电子 运动，当光电流为零时，此时 所加反向电压Us被称为光电效 应的截止电压。 即：eUs –1/2mv2 =0 代入光电效应方程： eUs = hv – Ws

其中:Ws为金属材料的逸出功,Ws=hvo Us=h/e(v-yo 上式表明:截止电压U是入射光频率y的线性函数。 当加正向电压时 加速光电子运动 当光电流不再增 大时,此时称为 饱和光电流

其中： Ws为金属材料的逸出功，Ws=hv0 Us = h/e(v-v0) 上式表明：截止电压Us是入射光频率v 的线性函数。 当加正向电压时， 加速光电子运动， 当光电流不再增 大时，此时称为 饱和光电流。 G G V A K E

仪器简介 1.《GY一ⅢA型普朗克常数测试仪》是为验证爱因 斯坦方程和求取普朗克常数而设计的一种物理实 验教学仪器。 2.主要包括:光电管及暗箱,汞灯光源,滤色片五 组,小孔光栅,微电流测量放大器。 3,注意事项 )滤色片避免污染,光源与暗盒距离3040cm 2)微电流放大器必须充分预热(30分钟),先校零 点,再校准满度电流(-100uA)。 (3)更换滤色片时,先遮住汞灯光源

仪器简介： 1. 《GY－ⅢA型普朗克常数测试仪》是为验证爱因 斯坦方程和求取普朗克常数而设计的一种物理实 验教学仪器。 2. 主要包括：光电管及暗箱，汞灯光源，滤色片五 组，小孔光栅，微电流测量放大器。 3. 注意事项： (1)滤色片避免污染，光源与暗盒距离30-40cm。 (2)微电流放大器必须充分预热(30分钟) ，先校零 点，再校准满度电流(-100uA) 。 (3)更换滤色片时，先遮住汞灯光源

实验内容: 1.观测光电管的暗电流; 2.测量光电管的V特性,重点测五种不 同频率的截止电压 3.改变光源与暗盒的距离L或光阑孔,测 波长为577mm的LV特性,重点测不同 光强下的饱和电流

实验内容： 1. 观测光电管的暗电流； 2. 测量光电管的I--V特性，重点测五种不 同频率的截止电压； 3. 改变光源与暗盒的距离L或光阑孔，测 波长为577nm的I--V特性，重点测不同 光强下的饱和电流

数据处理: 1.在坐标纸上绘制不同频率入射光照射下光电 管的伏安特性曲线,用交点法找出不同频率 对应的截止电压Us。 用交点法找截止电压 UK (V)

数据处理： 1. 在坐标纸上绘制不同频率入射光照射下光电 管的伏安特性曲线，用交点法找出不同频率 对应的截止电压Us。 -5 UK（V） IKA（10-11A） 0 5 10 15 20 25 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 用交点法找截止电压

1.作出不同频率下截止电压Us和频率v的关系曲线, 求出普朗克常数h、截止频率w、逸出电势Φs。并 算出所测量值h与公认值之间的相对误差E Us (V 1.5 會會 有排A3目1×0+t) 0.5 415XH 1.5 中十十 中口十

1. 作出不同频率下截止电压Us和频率ν的关系曲线， 求出普朗克常数h、截止频率ν0、逸出电势Φs 。并 算出所测量值h与公认值之间的相对误差E。 （x1014Hz） 截止电压与频率的关系曲线 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Us（V） A(5.00,0.31) γ B(8.00,1.48) Hz 1 4 。= 4.1510 s = −1.62V