光電效應(yīng)測(cè)普朗克常量

南昌大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（下）_____________實(shí)驗(yàn)名稱：光電效應(yīng)測(cè)普朗克常量___學(xué)院：信息工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：__實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)大樓B309座位號(hào)：___實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第9周星期三下午三點(diǎn)四十五分_______

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯抗怆姽艿姆蔡匦约肮怆娞匦?。比較不同頻率光強(qiáng)的伏安特性曲線和遏止電壓。理解光電效應(yīng)的規(guī)律，加深對(duì)光的量子性的理解。驗(yàn)證愛因斯坦方程，并測(cè)定普朗克常量h。實(shí)驗(yàn)原理：即12mv2=e×式中h為普朗克常量，公認(rèn)值為h=6.62916×10-34J?s。v為入射光頻率，12mvm2是光電子飛出金屬表面后所含有的最大動(dòng)能，W是電子從金屬內(nèi)部逸出表面所需的逸出功。v存在截止頻率v伏安特性無(wú)光照陰極時(shí)，由于陽(yáng)極和陰極是斷路的，因此G中無(wú)電流通過(guò)。用光照射陰極時(shí)，由于陰極釋放出電子而形成陰極光電流（簡(jiǎn)稱陰極電流）。加速電勢(shì)差UAK越大，陰極電流越大，UAK增加到一定數(shù)值后，陰極電流不再增大而達(dá)成某一飽和值IS遏止電壓及普朗克常量的測(cè)量加速電勢(shì)差UAK變?yōu)樨?fù)值時(shí)，陰極電流會(huì)快速減少，當(dāng)加速電勢(shì)差UAK取負(fù)值到一定值時(shí)，陰極電流變?yōu)?，與此對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差稱為遏止電勢(shì)差，用Ua截止頻率（紅限）光電效應(yīng)應(yīng)當(dāng)存在一種頻率閾值v0，稱為截止頻率（紅限）。當(dāng)入射光頻率v<v光電效應(yīng)是瞬時(shí)效應(yīng)，只要入射光頻率滿足規(guī)定，光電管一經(jīng)光線照射，幾乎同時(shí)就有光電子產(chǎn)生，延遲時(shí)間最多不超出10-9實(shí)驗(yàn)儀器：實(shí)驗(yàn)儀器構(gòu)成：FB807型光電效應(yīng)（普朗克常量）測(cè)定儀由光電檢測(cè)裝置和測(cè)定儀主機(jī)兩部分構(gòu)成。光電檢測(cè)裝置涉及：光電管暗箱、汞燈電源箱和導(dǎo)軌等。實(shí)驗(yàn)主機(jī)為FB807型光電效應(yīng)（普朗克常量）測(cè)定儀，該測(cè)定儀是重要包含微電流放大器和直流電壓發(fā)生器兩大部分構(gòu)成的整體儀器。光電管暗箱：安裝有濾色片，光闌（可調(diào)節(jié)）、擋光罩、光電管。汞燈燈箱：安裝有汞燈管、擋光罩。汞燈電源箱：箱內(nèi)安裝鎮(zhèn)流器，提供點(diǎn)亮汞燈的電源。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)解決：截止電壓|Uai截止電壓|波長(zhǎng)λ365405436546577頻率v8.2147.4086.8795.4905.196截止電壓U-1.910-1.434-1.238-0.719-0.604斜率k=0.4164能夠求得h測(cè)光電管的伏安特性曲線：I-365nmU-1258111417202326I/×0276695117145168190211231405nmU-1258111417202326I/×091825313843485255436nmU-1258111417202326I/×0101927344247525761

546nmU-1258111417202326I/×081621263033363739577nmU-1258111417202326I/×071418222527293032IS-P光闌孔直徑D/mm248I/×82245770由實(shí)驗(yàn)成果能夠看出來(lái)，飽和電流和光照強(qiáng)度成正比。IS-P距離L/mm300350400I/×467332250由實(shí)驗(yàn)成果能夠看出來(lái)，飽和電流和光照強(qiáng)度成正比。誤差分析：實(shí)驗(yàn)測(cè)得的普朗克常量h=6.671×h=6.6261、光電管沒有受到光照射時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生電流，它是由于熱電子發(fā)射、和光電管管殼漏電等因素造成，這種電流叫暗電流；

2、由于室內(nèi)的多個(gè)漫反射光線射入光電管，產(chǎn)生了本底電流，它使光電流不可能降為零且隨電壓的變化而變化。3、調(diào)零時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)誤差。思考題：1、測(cè)定普朗克常量的核心是什么？如何根據(jù)光電管的特性曲線選擇適宜的測(cè)定遏止電勢(shì)差Ua答：核心在于獲得單色光、測(cè)得光電管的伏安特性曲線和擬定遏止電位差值。實(shí)驗(yàn)中，單色光可由汞燈光源通過(guò)單色儀選擇譜線產(chǎn)生。當(dāng)光電特性的正向電流上升得很快，反向電流很小，則能夠用光電流特性曲線與暗電流特性曲線交點(diǎn)的電勢(shì)差U'a近似地當(dāng)作遏止電勢(shì)差Ua（交點(diǎn)法）。如果反向特性曲線的反向電流即使較大，但其飽和速度很快，則能夠用反向電流開始飽和時(shí)的拐點(diǎn)電勢(shì)差U''a2、從遏止電勢(shì)差Ua與入射光頻率v答：在直角坐標(biāo)系中坐出Ua和v的關(guān)系曲線，實(shí)驗(yàn)成果表明曲線是一條直線，證明愛因斯坦光電效應(yīng)方程的對(duì)的性。該直線的斜率即為he,h為普朗克常量。而該直線的延長(zhǎng)線與U