1、精選優質文檔-傾情為你奉上 光電效應法測普朗克常量PB 李東永實驗目的：了解光電效應的基本規律，并用光電效應方法測量普朗克常量和測定光電管的光電特性曲線。實驗原理：1光電效應實驗原理如右圖所示。其中S為 真空光電管，K為陰極，A為陽極。2光電流與入射光強度的關系光電流隨加速電位差U的增加而增加，加 速電位差增加到一定量值后，光電流達到飽和值和值IH，飽和電流與光強成正比，而與入射光的頻率無關。當U= UA-UK變成負值時，光電流迅速減小。實驗指出，有一個遏止電位差Ua存在，當電位差達到這個值時，光電流為零。3 光電子的初動能與入射頻率之間的關系由愛因斯坦光電效應方程 可見：光電子的初動能與入射

2、光頻率呈線性關系，而與入射光的強度無關。4 光電效應有光電閾存在實驗指出，當光的頻率時，不論用多強的光照射到物質都不會產生光電效應，根據愛因斯坦光電效應方程可知：，0稱為紅限。愛因斯坦光電效應方程同時提供了測普朗克常量的一種方法： 實驗儀器：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。實驗內容：1 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，并根據此曲線確定遏止電位差值，計算普朗克常量h。2 作的關系曲線，用一元線形回歸法計算光電管陰極材料的紅限頻率、逸出功及h值，并與公認值比較

3、。3 在波長為577nm的單色光，電壓為20V的情況下，分別在透光率為25%、50%、75%時的電流，進而研究飽和光電流與照射光強度的關系原始數據：1波長為365nm:電壓/V-3.00-1.80-1.45-1.40-1.20-1.00-0.80-0.60-0.40-0.20電流/-0.3-0.2-0.10.00.20.71.31.92.83.7電壓/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.80電流/4.55.46.36.87.57.98.28.69.19.3電壓/V2.002.503.005.0010.0015.0020.0025.00電流/9.510.

4、210.512.013.013.914.214.52. 波長為405nm:電壓/V-3.00-1.40 -1.00-0.80-0.60-0.40-0.200.000.200.40電流/-0.2-0.10.00.20.71.42.23.03.84.4電壓/V0.600.801.001.201.401.601.802.002.503.00電流/4.85.35.65.96.26.46.66.87.17.3電壓/V5.0010.0015.0020.0025.00電流/8.18.79.09.29.33. 波長為436nm:電壓/V-3.00-2.50 -1.00-0.80-0.60-0.40-0.200

5、.000.200.40電流/-0.2-0.10.00.00.30.91.52.33.23.7電壓/V0.600.801.001.201.401.601.802.002.503.00電流/4.14.54.85.15.35.55.75.96.16.4電壓/V5.0010.0015.0020.0025.00電流/7.17.67.77.97.94. 波長為546nm:電壓/V-3.00-1.20-0.60-0.40-0.200.000.200.400.60電流/-0.10.00.00.10.61.31.92.32.6電壓/V0.801.001.201.401.601.802.002.503.00電流/

6、2.83.03.23.33.43.53.63.84.0電壓/V5.0010.0015.0020.0025.00電流/4.34.54.64.74.75. 波長為577nm:電壓/V-3.00-0.60-0.40-0.200.000.200.400.60電流/0.00.00.10.30.60.81.01.1電壓/V0.801.001.502.002.503.005.0010.00電流/1.21.21.31.41.41.41.51.5電壓/V15.0020.0025.00電流/1.51.51.66. 波長為577nm,電壓為20V:透光率25%50%75%電流/0.40.91.2數據處理: 一 .

7、做出五個U-I曲線:1波長為365nm(頻率為8.22)時：其中所找點為的橫坐標為1.4252波長為405nm(頻率為7.41)時：其中所找點的坐標為-0.9953波長為436nm(頻率為6.88)時：其中所找點的坐標為-0.9354.波長為546nm(頻率為5.49)時：其中所找點的坐標為-0.8865.波長為577nm(頻率為5.20)時：二. 1.由上述五個U-I曲線圖,可以得出相應波長對應的遏止電位差為:波長/nm頻率/Hz顏色遏止電位差/v3658.22近紫外-1.4254057.41紫-0.9954366.88藍-0.9355475.49綠-0.8865775.20黃無法讀出請作說

8、明2.由以上數據作出線性回歸直線: Linear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameter Value Error-A -0.17355 0.61919B 0.17626 0.08758-R SD N P-0.8182 0.17408 4 0.1818-3.由上面線性擬合可得:普朗克常量為 紅限為 三. 飽和光電流和光強的關系（=577nm,U=20V）Linear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameterValueError-A0.10.09487B0.01440.00139-RSDNP-0.

9、990870.0774640.00913得出結論:1. 實驗測得的普朗克常量為;單位？2. 實驗測得的紅限為;3. 飽和光電流和光強基本上成線性關系;誤差分析: 實驗結果中的誤差是很大的.經分析,出現誤差的最主要原因應該是遏止電位差測量的不精確. 由于存在陽極光電效應所引起的反向電流和暗電流（即無光照射時的電流），所以測得的電流值，實際上包括上述兩種電流和由陰極光電效應所產生的正向電流三個部分，所以伏安曲線并不與U軸相切,進而使得遏止電位差的判斷較為困難.因此,實驗的成敗取決于電位差是否精確.為了減小實驗的誤差, 確定遏止電位差值，本實驗中采取了交點法測量遏止電位差,但是實驗的結果中的誤差仍然很大,因此要在實驗的同時注意以下一些注意事項以盡量減小誤差。注意事項: