光電效應(yīng)法測量普郎克常數(shù)試驗報告

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設(shè)計性物理試驗報告

光電效應(yīng)法

測普朗克常量

設(shè)計性物理試驗

光電效應(yīng)法測普朗克常量

試驗?zāi)康模?/p>

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。

試驗原理：

1．光電效應(yīng)試驗原理如右圖所示。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(qiáng)度的關(guān)系

光電流隨加速電壓U的增加而增加，加速電壓增加到一定量值后，光電流達(dá)到飽和值和值IH，飽和電流與光強(qiáng)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。試驗指出，有一個截止電壓Ua存在，當(dāng)電壓達(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hv?1mv2?A可見：光電子的初動能與入射光頻2率ν呈線性關(guān)系，而與入射光的強(qiáng)度無關(guān)。4．光電效應(yīng)有光電閾存在

試驗指出，當(dāng)光的頻率v?v0時，不管用多強(qiáng)的光照射到物質(zhì)都不會產(chǎn)生光電效應(yīng)，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知：v0?A，ν0稱為紅限。h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：h?e(Ui?Uj)vi?vj

試驗儀器：

光電管、單色儀（或濾波片）、水銀燈、檢流計（或微電流計）、直流電源、直流電壓計等，接線電路如右圖所示。

試驗內(nèi)容：

1．

控制變量，研究光電流與光的頻率的關(guān)系，在365nm、405nm、436nm、546nm、577nm五種單色光下分別測出光電管的伏安特性曲線，并根據(jù)此曲線確定截止電壓值，計算普朗克常量h。

2．3．

控制變量，研究光電流與電壓的關(guān)系。

控制變量，研究飽和光電流與照射光強(qiáng)度的關(guān)系。

試驗數(shù)據(jù)：

1．波長為365nm:

-2-

電壓/V-3.00-1.80-1.45-1.40-1.20-0.20.205.42.5010.2-0.10.406.33.0010.50.00.606.85.0012.00.20.807.5-1.000.71.007.9-0.801.31.208.2-0.601.91.408.6-0.40-0.202.81.609.13.71.809.3電流/?A-0.3電壓/V0.00電流/?A4.5電壓/V2.0010.0015.0020.0025.0013.013.914.214.5電流/?A9.5

2.波長為405nm:電壓/V-3.00-1.40-1.00-0.80-0.60-0.40-0.200.000.200.40-0.10.01.005.60.21.205.90.71.406.21.42.23.03.84.4電流/?A-0.2電壓/V0.600.805.31.601.802.002.503.006.46.66.87.17.3電流/?A4.8電壓/V5.0010.0015.0020.0025.008.79.09.29.3電流/?A8.13.波長為436nm:電壓/V-3.00-2.50-1.00-0.80-0.60-0.40-0.200.000.200.40-0.10.01.004.80.01.205.10.31.405.30.91.52.33.23.7電流/?A-0.2電壓/V0.600.804.51.601.802.002.503.005.55.75.96.16.4電流/?A4.1電壓/V5.0010.0015.0020.0025.007.67.77.97.9電流/?A7.14.波長為546nm:電壓/V

-3.00-1.20-0.60-3-

-0.40-0.200.000.200.400.60電流/?A電壓/V電流/?A電壓/V電流/?A

-0.10.802.85.004.30.01.003.010.004.50.01.203.215.004.60.11.403.320.004.70.61.603.425.004.71.31.803.51.92.003.62.32.503.82.63.004.05.波長為577nm:電壓/V電流/?A電壓/V電流/?A電壓/V電流/?A-3.000.00.801.215.001.5-0.600.01.001.220.001.5-0.400.11.501.325.001.6-0.200.32.001.40.000.62.501.40.200.83.001.40.401.05.001.50.601.110.001.56.波長為577nm,電壓為20V:

透光率25%50%75%0.91.2電流/?A0.47在光孔直徑為5mm,間距為35cm的狀況下測得如下數(shù)據(jù)波長*365405436546577

零電場電流*134.143.721.014.25.7截止電壓*1.250.950.760.640.54數(shù)據(jù)處理:

一.做出五個U-I曲線:

-4-

1．波長為365nm(頻率為8.22?1014Hz)時：其中所找點為的橫坐標(biāo)為—1.425

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