光電效應(yīng)法測(cè)定普朗克常數(shù)實(shí)用教案

1、預(yù)習(xí)(yx)思考題 經(jīng)典的光波動(dòng)理論在哪些方面不能解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？ 光電效應(yīng)有哪些規(guī)律，愛(ài)因斯坦方程的物理意義是什么？ 光電流與光通量有直線關(guān)系的前提是什么？掌握光電特性有什么意義？ 光電管的陰極上均勻涂有逸出功小的光敏材料(cilio)，而陽(yáng)極選用逸出功大的金屬制造，為什么？第1頁(yè)/共14頁(yè)第一頁(yè)，共15頁(yè)。WmVhv221A.愛(ài)因斯坦M.普朗克sJh341062916. 6第2頁(yè)/共14頁(yè)第二頁(yè)，共15頁(yè)。實(shí)驗(yàn)(shyn)目的 1、定性分析光電效應(yīng)規(guī)律，通過(guò)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)(shyn)進(jìn)一步理解光的量子性； 2、學(xué)習(xí)驗(yàn)證愛(ài)因斯坦光電方程的實(shí)驗(yàn)(shyn)方法，并測(cè)定普朗克常數(shù)h； 3、

2、進(jìn)一步練習(xí)利用線性回歸和作圖法處理實(shí)驗(yàn)(shyn)數(shù)據(jù)。第3頁(yè)/共14頁(yè)第三頁(yè)，共15頁(yè)。實(shí)驗(yàn)(shyn)原理第4頁(yè)/共14頁(yè)第四頁(yè)，共15頁(yè)。愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)(un din xio yng)方程Wmh221物理解釋：當(dāng)光束照射到金屬表面時(shí)，金屬中的自由電子從入射光中吸收一個(gè)光子能量，此能量一部分消耗于逸出金屬表面時(shí)所必需的逸出功W，另一部分轉(zhuǎn)變(zhunbin)為光電子的初動(dòng)能，由能量守恒原理可得光電效應(yīng)方程。)(00ehU第5頁(yè)/共14頁(yè)第五頁(yè)，共15頁(yè)。 1 2 3 4 5 61汞燈電源 2汞燈 3濾色片 4光闌 5光電管 6基座 圖5儀器結(jié)構(gòu)圖實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)(shyn)儀器介紹第6頁(yè)/共1

3、4頁(yè)第六頁(yè)，共15頁(yè)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(nirng)和操作提示 調(diào)整光電管與汞燈距離(jl)為約40cm并保持不變。用專用連接線將光電管暗箱電壓輸入端與實(shí)驗(yàn)儀電壓輸出端（后面板上）連接起來(lái)（紅紅，藍(lán)藍(lán)）。務(wù)必反復(fù)檢查,切勿連錯(cuò)！第7頁(yè)/共14頁(yè)第七頁(yè)，共15頁(yè)。測(cè)普朗克常數(shù)(chngsh)h(chngsh)h 手動(dòng)測(cè)量注意： 1、先安裝(nzhung)光闌及濾光片后打開(kāi)汞燈遮光蓋2、更換濾光片時(shí)需蓋上汞燈遮光蓋 自動(dòng)測(cè)量并將數(shù)據(jù)記于表1中 第8頁(yè)/共14頁(yè)第八頁(yè)，共15頁(yè)。表1Uo關(guān)系(gunx)光闌孔=mm波長(zhǎng)i(nm)365.0404.7435.8546.1577.0頻率i(1014 Hz)8.2

4、147.4086.8795.4905.196截止電壓U0i(V)手動(dòng)自動(dòng)第9頁(yè)/共14頁(yè)第九頁(yè)，共15頁(yè)。表2IU關(guān)系(gunx)U（V）I（10-10 A）U（V）I（10-10 A）表3 IP關(guān)系(gun x) U = V = nm L= mm光闌孔I（10-10 A）測(cè)光電管的伏安(f n)特性曲線 第10頁(yè)/共14頁(yè)第十頁(yè)，共15頁(yè)。數(shù)據(jù)處理要求(yoqi) 1、將不同頻率下的截止電壓Uo描繪在坐標(biāo)紙上，即作出Uo -曲線，從而驗(yàn)證愛(ài)因斯坦方程。 2、用作圖法求出Uo -直線的斜率k，利用h = ek求出普朗克常數(shù)，并算出所測(cè)值與公認(rèn)值之間的相對(duì)誤差。 3、利用線性回歸法計(jì)算普朗克常數(shù)

5、h，將結(jié)果與作圖法求出結(jié)果進(jìn)行比較(bjio)。 4、利用表2中的數(shù)據(jù)，作出對(duì)應(yīng)于不同頻率及光強(qiáng)的伏安特性曲線。第11頁(yè)/共14頁(yè)第十一頁(yè)，共15頁(yè)。實(shí)驗(yàn)(shyn)后思考題 定性解釋I- U特性曲線和U0 -曲線及其截距的意義。 光電流是否隨光源的強(qiáng)度變化而變化？截止電壓是否因光強(qiáng)不同而變化？ 測(cè)量普朗克常量實(shí)驗(yàn)中有哪些(nxi)誤差來(lái)源？如何減小這些誤差？第12頁(yè)/共14頁(yè)第十二頁(yè)，共15頁(yè)。謝謝(xi xie)!第13頁(yè)/共14頁(yè)第十三頁(yè)，共15頁(yè)。謝謝您的觀看(gunkn)！第14頁(yè)/共14頁(yè)第十四頁(yè)，共15頁(yè)。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)預(yù)習(xí)思考題。1、定性分析光電效應(yīng)規(guī)律，通過(guò)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)(shyn)進(jìn)一步理解光的量子性。用專用連接線將光電管暗箱電壓輸入端與實(shí)驗(yàn)(shyn)儀電壓輸出端（后面板上）連接起來(lái)（紅紅，藍(lán)藍(lán)）。I（10-10 A）。1、將不同頻率下的截止電壓Uo描繪在坐標(biāo)紙上，即作出Uo -曲線，