光電效應(yīng)和普朗克常量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

光電效應(yīng)和普朗克常量的測(cè)定光電效應(yīng)和普朗克常量的測(cè)定創(chuàng)立人：系統(tǒng)治理員試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)?zāi)康那€(xiàn)。試驗(yàn)儀器水銀燈、濾光片、遮光片、光電管、光電效應(yīng)參數(shù)測(cè)試儀。試驗(yàn)原理光電效應(yīng)：光電效應(yīng)：對(duì)光電效應(yīng)的爭(zhēng)論獲得諾貝爾獎(jiǎng)。在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光呈現(xiàn)其粒子性。光電效應(yīng)裝置：SA、KG〔或靈敏電流表〕。無(wú)光照時(shí)，光電管內(nèi)部斷路，GU“內(nèi)接法”。另一方面，隨著U的反向增大，當(dāng)增大到一個(gè)遏制電位差Ua另一方面，隨著U的反向增大，當(dāng)增大到一個(gè)遏制電位差Ua時(shí)，I恰好為零。此時(shí)電子的動(dòng)能在到達(dá)動(dòng)能在到達(dá)A22mv2，當(dāng)U=Ua12mv2e|U1|a依據(jù)愛(ài)因斯坦的假設(shè)，每粒光子有能量hv。式中hv為入射光波頻率。A化為電子的動(dòng)能，讓其能夠離開(kāi)物體外表，成為光電子。1hv

2mv2A〔光強(qiáng)度只對(duì)單位時(shí)間內(nèi)逸出物體外表的光電子的個(gè)數(shù)產(chǎn)生影響〕光電效應(yīng)的光電閾值：vv0

時(shí)，無(wú)論用多強(qiáng)的光照都不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)。由光電用一波長(zhǎng)較短〔光子能量較大用一波長(zhǎng)較短〔光子能量較大電場(chǎng)作用下向AUIU=IUI漸漸增加到飽和電流值IH。效應(yīng)方程易得這個(gè)頻率v0A/h，稱(chēng)為紅限。測(cè)量普朗克常量的方法：用光波頻率為 的單色光照耀陰極板，測(cè)量其遏制電位差Ua。于是有：hve|U |Aa|U |hvA所以：

a e e這說(shuō)明白截止電壓|U|v成正比。a試驗(yàn)中獲得單色光的方法：應(yīng)顏色的單色光，還可以使用不同透光度的遮光片罩在水銀燈的出光口以得到不同強(qiáng)度的光?？梢?jiàn)光區(qū)水銀燈的強(qiáng)譜線(xiàn)如下表所示：試驗(yàn)中可能消滅的誤差的預(yù)分析：為了獲得準(zhǔn)確的遏止電位差值，本試驗(yàn)用的光電管應(yīng)當(dāng)具備以下條件：對(duì)全部可見(jiàn)光譜都比較靈敏。陽(yáng)極包圍陰極，這樣當(dāng)陽(yáng)極為負(fù)電位時(shí)，大局部光電子仍能射到陽(yáng)極。陽(yáng)極沒(méi)有光電效應(yīng)，不會(huì)產(chǎn)生反向電流。暗電流很小。流、陽(yáng)極光電效應(yīng)產(chǎn)生反向電流、暗電流。于是實(shí)際測(cè)得的光電管的伏安特性曲線(xiàn)并不與x軸相切?！沧髨D：抱負(fù)狀態(tài)；右圖：實(shí)際狀態(tài)〕一、用不同顏色的濾光片分別得到五種不同波長(zhǎng)的單色光〔365nm、405nm、436nm、546nm、577nm〕，一、用不同顏色的濾光片分別得到五種不同波長(zhǎng)的單色光〔365nm、405nm、436nm、546nm、577nm〕，U-I特性曲線(xiàn)。577nm〔255075%(100%)〕的遮光片得到不同強(qiáng)度的光照，分別測(cè)量其飽和光電流Im，做出Im—透光率的關(guān)系圖。|U據(jù)波長(zhǎng)求出光波頻率，作a|-v圖，用線(xiàn)性回歸得出逸出功A值和普朗克常量h值，并且計(jì)算出極限頻率0。最終把測(cè)得的普朗克常量值與公認(rèn)值比較。計(jì)算相對(duì)誤差。四、計(jì)算涉及的相關(guān)公式vU以下兩種方法：可使它的反向電流大大削減，其伏安特性曲線(xiàn)與上面左圖〔抱負(fù)曲線(xiàn)〕與UUa，此即交點(diǎn)法。差即為遏止電位差。盡量關(guān)燈，并且嚴(yán)格把握可能產(chǎn)生電磁干擾的儀器。試驗(yàn)內(nèi)容數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)內(nèi)容一：測(cè)量光電管在不同波長(zhǎng)光照耀下的伏安特性(不計(jì)分365nm測(cè)量序號(hào)測(cè)量序號(hào)123456789101112131415161718192021222324U/VI/μA(10)依據(jù)相關(guān)的參數(shù)，獲得圖型信息(2405nm(不計(jì)分405nm測(cè)量序號(hào)測(cè)量序號(hào)123456789101112131415161718192021222324U/VI/μA(10分)依據(jù)相關(guān)的參數(shù)，獲得圖型信息(3(3436nm((不計(jì)分436nm測(cè)量序號(hào)測(cè)量序號(hào)123456789101112131415161718192021222324U/V電流I/μA(10分)依據(jù)相關(guān)的參數(shù)，獲得圖型信息(6)依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算紅線(xiàn)頻率以及普朗克常量((6)依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算紅線(xiàn)頻率以及普朗克常量(不計(jì)分)遏制電壓確實(shí)定值|Ua|與光波頻率ν的關(guān)系如下：546nm測(cè)量序號(hào)測(cè)量序號(hào)123456789101112131415161718192021222324U/VI/μA(10分)依據(jù)相關(guān)的參數(shù)，獲得圖型信息(5(5557nm((不計(jì)分557nm測(cè)量序號(hào)測(cè)量序號(hào)123456789101112131415161718192021222324U/VI/μA(10分)依據(jù)相關(guān)的參數(shù)，獲得圖型信息λ/nm365405436546577ν/THz|Ua|/V(10分)依據(jù)相關(guān)的參數(shù)，獲得圖型信息((4分)利用最小二乘法進(jìn)展線(xiàn)性回歸,得到普朗克常量h(10-34J S)=(2)計(jì)算普朗克常量的相對(duì)誤差Er〔%〕=(4)考慮紅限頻率ν0=A/h，得ν0(單位：Hz)=試驗(yàn)內(nèi)容二：爭(zhēng)論飽和光電流Im與光強(qiáng)p之間的關(guān)系10(1)飽和光電流Im與光強(qiáng)p(不計(jì)分)在光源上加不同的透光率的透光片，測(cè)量其飽和電流數(shù)據(jù)如下：透光率透光率0.000.250.500.751.00飽和電流Im/μA(6分)依據(jù)相關(guān)的參數(shù)，獲得圖型信息((4)假設(shè)飽和電流Im與光強(qiáng)p滿(mǎn)足Im=K*p+p0,則進(jìn)展線(xiàn)性擬合得到斜率K=思考題思考題