物理實驗光電效應

光電效核科學與核技術引1887Hertz頻率的光子后發(fā)射出光電子的現(xiàn)象。1905年用光量子理論給出了該現(xiàn)象的正確解釋，而后，密立根實驗驗證了光電效應方程，并根據(jù)光電效應理論測出了本實驗目的在于掌握光電效應的基本特性，學習驗證光電方程的試驗方法，測實驗原、1在研究物體黑體熱輻射規(guī)律時假定電磁波的發(fā)射和吸收不連續(xù)而是、其基礎上提出了光子假設：光由能量為hυ2、如圖1所示，用強度為P的單色光照射光電管陰極K溢出金屬表面，向陽極A遷移。如果在光電管兩端施加反向電壓，則電場會使溢出的光電子

??0顯然有e??=1 2 3光電方程：h??=

+1

2，從而可以推出???0=h，從而求出常量h實驗裝

高壓燈、光電管試驗儀(WPC-1)、導軌、濾色片(365.0nm、404.7nm、435.8nm附圖：高壓燈部分譜線的相對強度附圖：高壓燈部分譜線的相對強度nm、577.0nm)、孔徑光闌(2mm、3mm、4mm、6mm、8mm)實驗過17.0℃，66.0%1、測量常數(shù)?將電壓鍵置于-2V~2V檔、裝上4mm光闌，選擇電流量程10?13??，斷開試驗儀接止電壓，擬合??0?υ關系，得到常量?。2將電壓鍵置于-2V~30V4mm546nm10?10??，3將電壓鍵置于-2V~30V檔、裝上546nm濾色片，選擇電流量程10?10??，斷開接入4??0=0、15、30??實驗1、測量常數(shù)：??=?υ???0，標 常量：?=6.626×10?34J? 根據(jù)高壓燈部分譜線關于濾色片波長的表格，選擇譜線多種波長中波長較小的2-12-1零點法??0?υ2-2補償法??0?υ

擬合方程：??=??1+??1=?1.8646±??1=4.010±??1=由此計算得到?1=6.41610?34Js，不確定度u(?1)=0.102×10?34J?s，即零點法測得的普常數(shù)為?1=(6.416±0.102)×10?34J?s，和3.17%擬合方程：??=??2+??2=?1.8623±??2=4.020±??2=由此計算得到?2=6.432×10?34J?s，不確定度u(?2)=0.093×10?34J?s，即零點法測得的常數(shù)為?2=(6.432±0.093)×10?34J?s，2.93%2、測量光電管的伏安特性曲線(λ=546nm，d=-012345678904

由圖3可知，電壓為負值時，沒有光電流存在，當電壓在0-20V之間，光電流隨電壓的增大而顯著增大，曲線比較陡峭；電壓大于20V時，微弱；施加正向電壓后，會有的光電子，包含一些速度較小而且初始方向并非向著0。但是受陰極板面積所限，單位時間能激發(fā)的電子總數(shù)一定，所以當電壓持續(xù)擬合方程：??=??3+??3S；??3=(0.4367±0.5057)×??3=(1.1212±0.0190)×??3=d變?yōu)樵瓉淼膋k??2每秒發(fā)出的光電子數(shù)為原來的??2??2I∝??2且??=444mm，電流檔置于

4

波長電壓U=電壓U=電壓U=計算各濾光片的相對光強(根據(jù)高壓燈光的相對強度及透射率進行修正I365=2.85×55.2%+0.9642×53.0%=I405=1.157×33.8%+0.1576×31.6%=I436=2.050×39.4%=I546=1.782×29.5%=I577=0.5284×7.5%+0.5085×12.2%=365nm405nm、436nm、546nm、577nm0.2152、0.3943、0.2567、 =I(其中k

修正射光波長與電流的大小變化數(shù)波長電壓U=電壓U=電壓U=5U=0、15、30V實驗結1、零點法測得的常量?=(6.416±0.102)×10?34J?s，相對誤差為3.17%；補償法測得的常量?=(6.432±0.093)×10?34J?s，相對誤差為2.93%。3??=[(0.4367±0.5057