兰州交通大学：《大学物理实验》课程教学资源（PPT课件讲稿）光电效应和普朗克常数的测量

物理实验中心 光电效应和普朗克常 数的测量

光电效应和普朗克常 数的测量

一实验原理 二爱因斯坦的解释 三实验仪器 四实验思考题 五.实验内容 六.注意事项 七数据处理

一 .实验原理 二.爱因斯坦的解释 三.实验仪器 四.实验思考题 五.实验内容 六.注意事项 七.数据处理

一实验原理 在光的照射下，电子从金属表面逸出的现象，叫光 电效应。 0 UAK 某一频率下，某一光强时 光电效应实验原理图 光电管的伏安特性曲线

一 .实验原理 在光的照射下，电子从金属表面逸出的现象，叫光 电效应。 V G K A － + R E － + 光电效应实验原理图 I m I −U0 o U AK 某一频率下,某一光强时 光电管的伏安特性曲线

1.实验规律 (1)仅当n>no（截止频率)时才发生光电效应， 截 止频率与材料有关，但与入射光强无关。 (2)截止电压U。与入射光频率具有线性关系。 Vo U,~v曲线

1. 实验规律 （2）截止电压U0 与入射光频率具有线性关系。 U0  0  （1）仅当n>n0（截止频率）时才发生光电效应， 截 止频率与材料有关，但与入射光强无关。 U0 ～ 曲线

(3)在同一频率下，饱和光电流强度1m正比于 入射光强P。 P>P P -U UAK 同一频率，不同入射光强时I~UAk曲线 (4)光电效应是瞬时效应。当光照射到金属表面时，几 乎立即就有光电子逸出

(3)在同一频率下，饱和光电流强度Im 正比于 入射光强P。 (4)光电效应是瞬时效应。当光照射到金属表面时，几 乎立即就有光电子逸出。 P1 P2 I m1 I m2 I −U0 o U AK P2  P1 同一频率,不同入射光强时I～UAK曲线

二.爱因斯坦对光电效应的解释(1905年)： 光束由光子构成，频率为n的光束，光子能量为e=hn. 当光子照到金属表面时，其能量一次为金属中的电子全 部吸收，而不需积累能量的时间。 电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引力 而作功，余下的就成为电子离开金属表面后的动能。 爱因斯坦的光电效应方程： 金属的逸出功 hv=mv+W 2

二. 爱因斯坦对光电效应的解释(1905年）： 光束由光子构成，频率为n的光束，光子能量为e = hn. 当光子照到金属表面时，其能量一次为金属中的电子全 部吸收，而不需积累能量的时间。 电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引力 而作功，余下的就成为电子离开金属表面后的动能。 爱因斯坦的光电效应方程： h = mv0 2 +W 2 1 金属的逸出功

(1)当hnono=W/h(截止频率)时才 发生光电效应。 (2) hv=号mv+W 2 h W eU,=2m(由实验得) Uo=ev- e e 即截止电压U。与入射光频率n成线性关系。 由实验可确定该直线的斜率，从而算出普朗克常数h

（1）当hn0n0 = W/h（截止频率）时才 发生光电效应。 (2) 即截止电压U0 与入射光频率n 成线性关系。 由实验可确定该直线的斜率，从而算出普朗克常数h。 e W e h U0 =  − 2 0 0 2 1 eU = mv h = mv0 2 +W 2 1 (由实验得) 

(3)当频率一定时，入射光强P越大，光子数目越多 则单位时间内产生光电子数目越多，饱和光电流强度就 越大。即在同一频率下，饱和光电流强度1正比 于入射光强P。 (4)当光子入射金属表面时，一个光子携带的能量hn一次 为一个电子全部吸收，若n>。,电子立即逸出而不需时间积 累。即光电效应具有瞬时性

（3）当频率一定时，入射光强 P 越大，光子数目越多， 则单位时间内产生光电子数目越多，饱和光电流强度就 越大。即在同一频率下，饱和光电流强度Im 正比 于入射光强P。 （4）当光子入射金属表面时，一个光子携带的能量 hn 一次 为一个电子全部吸收，若 n>n0 ，电子立即逸出而不需时间积 累。即光电效应具有瞬时性

三实验仪器 测试仪光电管和暗箱 汞灯电源高压汞灯 E0图559v 光阑 滤光片

三.实验仪器 测试仪 光电管和暗箱 汞灯电源 高压汞灯 光阑 滤光片

“电流量程”选择旋钮 “电压”选择按键 普朗克常数测试仪 10 0 ·10 0为 -008 =559v达 成都世中科仪国有用公可 “电流调零”旋 “电压调节”旋 钮 钮

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