1、【實驗題目】光電效應測定普朗克常數【實驗目的】1、了解光電效應的基本規律，驗證愛因斯坦光電效應方程。2、掌握用光電效應法測定普朗克常數。3、學會用作圖法處理數據【實驗原理】1、當光照射在物體上時，光的能量只有部分以熱的形式被物體所吸收，而另一部分則轉換為物體中某些電子的能量，使這些電子逸出物體表面，這種現象稱為光電效應。在光電效應這一現象中，光顯示出它的粒子性，所以深入觀察光電效應現象，對認識光的本性具有極其重要的意義。普朗克常數是年普朗克為了解決黑體輻射能量分布時提出的“能量子”假設中的一個普適常數，是基本作用量子，也是粗略地判斷一個物理體系是否需要用量子力學來描述的依據。年愛因斯坦為了解釋

2、光電效應現象，提出了“光量子”假設，即頻率為的光子其能量為。當電子吸收了光子能量之后，一部分消耗與電子的逸出功，另一部分轉換為電子的動能即愛因斯坦光電效應方程 （1）2、光電效應的實驗示意圖如圖1所示，圖中是光電管，是光電管陰極，為光電管陽極，為微電流計，為電壓表，為電源，為滑線變阻器，調節可以得到實驗所需要的加速電位差 。不同的電壓，回路中有不同的電流與之對應，則可以描繪出如圖2所示的-伏安特性曲線。（1）飽和電流的強度與光強成正比加速電壓越大，電流越大，當增加到一定值后，電流達到最大值，稱為飽和電流，而且的大小只與光強成正比。（2）遏制電壓的大小與照射光的頻率成正比如圖3所示，電源反向連接

3、，即當加速電壓變為負值時，電流會迅速較少，當加速電壓負到一定值時，電流，這個電壓叫做遏制電壓，遏制電壓與入射光的頻率成正比，與光的強度無關。如圖4所示。（2）（3）【實驗內容】一、測量普朗克常量1、測量前的準備工作儀器連接：將測試儀及汞燈電源接通（光電管暗箱調節到遮光位置），預熱分鐘。調整光電管與汞燈距離約為并保持不變。用專用連接線將光電管暗箱電壓輸入端與測試儀后面板上電壓輸出連接起來（紅對紅，黑對黑）。將“電流量程”選擇開關置于合適檔位:測量截止電位調到,做伏安特性調到(或)。測定儀在開機或改變電流量程后，都需要進行調零。調零時應將光電管暗箱電流輸出端與測試儀微電流輸入端（后面板上）斷開，旋

4、轉“調零”旋鈕使電流指示為 。調節好后，用插頭高頻匹配電纜將信號電流輸入與光電管暗盒上信號電流輸出端連接起來2、工作電壓轉換按鈕于釋放狀態，電壓調節范圍是：，“電流量程”開關應置于 檔。3、在不接輸入信號的狀態下對微電流測量裝置調零。操作方法是: 將暗盒前面的轉盤用手輕輕拉出約左右，即脫離定位銷,把的光闌標志對準上面的白點，使定位銷復位。再把裝濾色片的轉盤放在擋光位，即指示“”對準上面的白點，在此狀態下測量光電管的暗電流。4、然后把的濾色片轉到窗口（通光口）,此時把電壓表顯示的值調節為；打開汞燈遮光蓋，電流表顯示對應的電流值應為負值。用電壓粗調和細調旋鈕，逐步升高工作電壓（即使負電壓絕對值減小

5、），當電壓到達某一數值，光電管輸出電流為零時，記錄對應的工作電壓，該電壓即為單色光的遏止電位。將此電壓填入表1中的相應位置。5、然后按順序依次換上的濾色片，重復以上測量步驟。一一記錄即值，填入表1中。二、測量不同通光量時光電管的伏安特性曲線1、將工作電壓轉換按鈕按下，電壓調節范圍轉變為：，“電流量程”開關應轉換至 檔，并重新調零。1、取，測量和值，分別填入標準2，并在坐標紙上以描點法畫出曲線；2、取，測量和值，分別填入標準3，并在與（1）相同的坐標紙上以描點法畫出曲線；3、取，測量和值，分別填入標準4，并在與（1）相同的坐標紙上以描點法畫出曲線；三、分別測出不同通光量（光強）時的電流值并加以比

6、較將工作電壓轉換按鈕按下，電壓調節范圍轉變為：，“電流量程”開關應轉換至 檔，并重新調零。 1、取，,光闌分別取將相應的電流值填入表5中；2、取，,距離分別取，將相應的電流值填入表6中；【原始數據】表關系“電流量程”開關應置于檔 電壓= 波長頻率截止電壓表關系， 電壓=-0.5-0.200.20.81.83.06.010.015.020.025.030.00表3 關系， 電壓=-0.5-0.200.20.81.83.06.010.015.020.025.030.00表4 關系， 電壓=-0.5-0.200.20.81.83.06.010.015.020.025.030.00表5關系 電壓=光闌孔表6關系 電壓=距離【誤差分析、實驗體會、思考題】1測定普朗克常數的關鍵是什么？怎樣根據光電管的特性曲線選擇適宜的測定遏止電壓的方法。2從遏止電壓與入射光的頻率的關系曲線中，你能確定陰極材料的逸出功嗎？3本實驗存在哪些誤差來源？實驗中如何解決這些問題？【數據處理】要求：以下藍色文字不要抄寫在實驗報告上，數據處理就按照這個要求去做1、 將表1的作為縱軸，頻率作為橫軸，做出曲線，計算斜率