相同光强下光波波长与饱和光电流关系的研究.pdf

《相同光强下光波波长与饱和光电流关系的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、相同光强下光波波长与饱和光电流关系的研究王志军何越倪牟翠李玉王连元吉林大学物理学院，吉林长春130015摘要本文通过实验研究了光电效应实验中，光强一定时光波波长与饱和光电流的关系.研究结果表明，光强一定时，饱和光电流既与光子数有关又与光电效率有关，其中光电效率占据主要地位.关键词光电效应；饱和光电流；光电效率；光强3362013年全国高等学校物理基础课程教育学术研讨会论文集1000800600一囊·。o2000l～．1L八售L【400450500550波长／nm图1汞灯的发光光谱图A=3406A=6905A=220

2、8d=1722d=1722d=1722600400450500550波长／nm图2经过不同滤色片后的光谱为了消除因滤色片透过率不同造成的各光波强度的误差，我们假设光电管对于每一个入射光来说，其阴极面积A以及入射角度日不变，可以求出不同波长入射光经过滤色片后的相对光子数比分别为414．90，93．21，320．98，323．68，216．32．对于同一单色光来说，从公式(1)可以看出，对于同一单色光aae为一常数，因此其饱和光电流厶只与出射光子数M成正比．我t1"]以365nm的光子数作为归一化的光子数，将不同波长的

3、光子数归一化为相同的光子数，求出对应饱和光电流Jft侧N365光予数／Ⅳ轨了敷，此时光子数均相同，饱和光电流只与光电效率a旃关，其饱和光电流比即为光电效率a五相对比．从公式(5)还可以看出，aaeA·sinOA／(hc)为一常数，因此其饱和光电流厶只与光强剐或正比．同理，我41']以365nm的光强作为标准，将不同波长的光强归一化为相同光强，求出对应的饱和光电流Ia=I,t测t'365光强／P砒强，此时饱和光电流既与光电效率a五有关，又与光子数有关．具体数据见表1．咖砉

4、啪珊㈨喜

5、伽湖抛mo．n．是隈装2013年全

6、国高等学校物理基础课程教育学术研讨会论文集337表1不同入射光波长相对应的光强、饱和光电流波长／频率／饱和光入射出射光子出射光强归一化后光子数比归一化后饱岫1014Hz电流／nA光强数比饱和光电流／nA和光电流／nA365．08．21413754093408414．90137404．77．40845．54499690．593．21224．57202．53435．86．87973．450352208320．98113．2994．88546．15．49019．347921777323．6837．0124．74577．0

7、5．1968．554641124216．3225．7716．30从表1可以看出，无论是光强归一化，还是光子数归一化后，其饱和光电流从大到小均依次为：厶04．7>厶650>厶35．8>厶46．1>厶77．0．图5为相同光强下不同入射光波长与饱和光电流的关系，以及相同光子数下不同入射光波长与饱和光电流的关系．从图5可以清晰地看出饱和光电流随波长变化趋势基本相同，这主要是在相同光强下，光电效率相对于波长来说占据更为主要的地位．3结论图5相同光强及相同光电子数与不同入射光波长饱和光电流的关系我们通过测量不同入射波长光的泸1

8、曲线，得到不同入射光波长的饱和电流，通过测量经过不同滤色片后入射光波长的出射光强，经过归一化后，比较了相同光强下入射光波长与饱和光电流的关系．结果表明，在相同光强下，饱和光电流的从大到小均依次为：厶04．7>厶65．0>厶35．8>厶46．1>厶77．o．由于相同光强下饱和光电流既与光子数有关又与光电效率有关，而光电效率占据更为重要的地位．对于我们正确认识和理解光波波长与饱和光电流的关系有着非常重要的意义．参考文献【l】张铁强．大学物理学【M】．北京：高等教育出版社，2012：241．【2】郭山河．李守春，王国光I

9、M]．大学物理实验．长春：吉林大学出版社，2009：116．【3】姚启钧．光学教程【M】．北京：高等教育出版社，1981：452．【4】唐新科．光电效应几个问题的讨论叨．青海师范大学学报，1999(3)：35．37．【5】袁立生．对光电效应中一个问题的辨析【J】．物理通报；1998(6)：9-10．【6】李曙光．光电效应中饱和光电流与入射光频率的关系研究．大学物理实验，2002(15)：4-17．【7】波蒂斯AM，扬HD．大学物理实验(伯克利物理实验)IM]．北京：科学出版社，1982：242．【8】柳昌庆．实验方

10、法与测试技术．北京：煤炭工业出版社，1985：51．一相同光强下光波波长与饱和光电流关系的研究作者：王志军，何越，倪牟翠，李玉，王连元作者单位：吉林大学物理学院,吉林长春130015引用本文格式：王志军.何越.倪牟翠.李玉.王连元相同光强下光波波长与饱和光电流关系的研究[会议论文]2013