光電效應(yīng)測普朗克常量實驗報告工作報告_2

1、光電效應(yīng)測普朗克常量實驗報告工作報告篇一：光電效應(yīng)測普朗克常量實驗報告 廣東第二師范學(xué)院學(xué)生實驗報告 1 2 3 4 5 篇二：光電效應(yīng)測普朗克常數(shù)-實驗報告 普朗克常量的測定 本文介紹了大學(xué)物理實驗中常用的光電效應(yīng)測普朗克常量實驗的基本原理及實驗操作過程，驗證了愛因斯坦光電效應(yīng)方程并精確測量了普朗克常量，通過對實驗得出的數(shù)據(jù)仔細(xì)分析比較，探討了誤差現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因，根據(jù)實驗過程中得到的體會和思索，提出了一些改進(jìn)實驗儀器和條件的設(shè)想。 愛因斯坦光電方程；光電流；普朗克常量 在文藝復(fù)興和工業(yè)革命后，物理學(xué)得到了迅猛的發(fā)展，在實際應(yīng)用中也發(fā)揮了巨大的作用。此刻人們感覺物理學(xué)的大廈已經(jīng)建成，剩下只

2、是一些補充。直到19世紀(jì)末，物理學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)了四大危機：光電效應(yīng)、固體比熱、黑體輻射、原子光譜，其實驗現(xiàn)象用經(jīng)典物理學(xué)的理論難以解釋，尤其對光電效應(yīng)現(xiàn)象的解釋與理論大相徑庭。 光電效應(yīng)最初是赫茲在1886年12月進(jìn)行電磁波實驗研究中偶然發(fā)現(xiàn)的，雖然是偶然發(fā)現(xiàn)，但他立即意識到它的重要性，因此在以后的幾個月中他暫時放下了手頭的研究，對這一現(xiàn)象進(jìn)行了專門的研究。雖然赫茲沒能給出光電效應(yīng)以合理的解釋，但赫茲的論文發(fā)表后，光電效應(yīng)成了19世紀(jì)末物理學(xué)中一個非?；钴S的研究課題。勒納是赫茲的學(xué)生和助手，很早就對光電效應(yīng)產(chǎn)生了興趣。1920年他發(fā)表論文介紹了他的研究成果，勒納得出，發(fā)射的電子數(shù)正比于入射光所帶的

3、能量，電子的速度和動能與發(fā)射的電子數(shù)目完全無關(guān)，而只與波長有關(guān)，波長減少動能增加，每種金屬對應(yīng)一特定頻率，當(dāng)入射光小于這一頻率時，不發(fā)生光電效應(yīng)。雖然勒納對光電效應(yīng)的規(guī)律認(rèn)識很清楚，但其解釋卻是錯誤的。 1905年，愛伊斯坦在普朗克能量子的啟發(fā)下，提出了光量子的概念，并成功解釋了光電效應(yīng)。接著，密立根對光電效應(yīng)進(jìn)行了10年左右的研究，與1916年發(fā)表論文正是了愛因斯坦的正確性，并精確測出了普朗克常量。從而為量子物理學(xué)的誕生奠定了堅實的理論和實驗基礎(chǔ)，愛因斯坦和密立根都因為光電效應(yīng)方面的杰出貢獻(xiàn)，分別于1921年和1923年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。 對光電效應(yīng)的研究，使人們進(jìn)一步認(rèn)識到光的波粒二象

4、性本質(zhì)，促進(jìn)了光電 子理論的簡歷和近代物理學(xué)的發(fā)展。利用光電效應(yīng)制成電器件如光電管、光電池、光電倍增管等，已成為生產(chǎn)和科研中不可或缺的傳感和換能器。光電探測器和光電測量儀的應(yīng)用也越來越廣泛。另外，利用光電效應(yīng)還可以制一些光控繼電器，用于自動控制、自動設(shè)計數(shù)、自動報警、自動跟蹤等。 1、通過實驗深刻理解愛因斯坦的光電效應(yīng)理論，了解光電效應(yīng)的基本規(guī)律； 2、掌握用光電管進(jìn)行光電效應(yīng)研究的方法； 3、學(xué)_對光電管伏安特性曲線的處理方法，并用以測定普朗克常數(shù)h。 普朗克常量測定儀一套，包括：工作臺、磁性底座、光電管、光源、濾色片或單色儀、微電流放大器等。 1、光電效應(yīng)與愛因斯坦方程 用合適頻率的光照射

5、在某些金屬表面上時，會有電子從金屬表面逸出，這種 現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)，從金屬表面逸出的電子叫光電子。為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦提出了“光量子”的概念，認(rèn)為對于頻率為的光波，每個光子的能量 為 式中，為普朗克常數(shù)，它的公認(rèn)值是 =6.626 。 按照愛因斯坦的理論，光電效應(yīng)的實質(zhì)是當(dāng)光子和電子相碰撞時，光子把全部能量傳遞給電子，電子所獲得的能量，一部分用來克服金屬表面對它的約束，其余的能量則成為該光電子逸出金屬表面后的動能。 愛因斯坦提出了著名的光電方程： （1） 式中，00也不同。由于光的強弱決定于光量子的數(shù)量，所以光電流與入射光的強度成正比。又因為一個電子只能吸收一個光子的能量，所以光電子

6、獲得的能量與光強無關(guān)，只與光子的線性函數(shù)，如圖2，當(dāng)入射光的頻率0，沒有光電子逸出。圖中的直線的斜率 個正的常數(shù)： （5） 由此可見，只要用實驗方法作出不同頻率下的u0曲線，并求出此曲線的斜率，就可以通過式（5）求出普朗克常數(shù)h。其中 量。 是電子的電k102nm）在可見光范圍內(nèi)選擇一種波長輸出，根據(jù)微安表指示，找到峰值，并設(shè)置適當(dāng)?shù)谋堵拾存I。 (2) 選取適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏鞯牡牧砍?，?1.50v起測出不同電壓下的光電流，相繼選擇波長為365nm，385nm，400，500nm，600nm，650nm的單色光重復(fù)測量。 (3)選擇合適的坐標(biāo)，分別作出兩種光闌下的光電管伏安特性曲線ui 。 36

7、5nm 篇三：普朗克常量的測定實驗報告 光電效應(yīng)法測普朗克常量 pb05007204李東永 了解光電效應(yīng)的基本規(guī)律，并用光電效應(yīng)方法測量普朗克常量和測定光電管的光電特性曲線。 1光電效應(yīng)實驗原理如右圖所示。其中s為 真空光電管，k為陰極，a為陽極。 2光電流與入射光強度的關(guān)系 光電流隨加速電位差u的增加而增加，加 速電位差增加到一定量值后，光電流達(dá)到飽和值和值ih，飽和電流與光強成正比， 而與入射光的頻率無關(guān)。當(dāng)u= ua-uk變成負(fù)值時，光電流迅速減小。實驗指出，有一個遏止電位差ua存在，當(dāng)電位差達(dá)到這個值時，光電流為零。 3 光電子的初動能與入射頻率之間的關(guān)系 由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hva 可見：光電子的初動能與入射光頻2 率呈線性關(guān)系，而與入射光的強度無關(guān)。 4 光電效應(yīng)有光電閾存在 實驗指出，當(dāng)光的頻率v0稱為紅限。 愛因斯坦光電效應(yīng)方程同時提供了測普朗克常量的一種方法： huj)viua的關(guān)系曲線，用一元線形回歸法計算光電管陰極材料的紅限頻率、逸出功及h值，并與公認(rèn)值比較。 3 在波長為577nm的單色光，電壓為20v的情況下，分別在透光率為25%、50%、75%時的電流，進(jìn)而研究飽和光電流與照射光強度的關(guān)系 1波長為365nm: 2. 波長為405nm: 3. 波長為436nm: 4. 波長為546nm: 5. 波長為