光电效应伏安特性曲线研究 毕业论文

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1、新疆师范大2012届本科毕业论文2012届本科毕业论文（设计）题目：光电效应伏安特性曲线研究学院：物理与电子工程学院专业班级：2007级物理班学生姓名：卡米里·科然木指导教师：巴哈德尔老师答辩日期：2012年5月12日新疆师范大学1新疆师范大2012届本科毕业论文（设计）目录1引言12光电效应的概述13原理43.1验证爱因斯坦光电方程，求普朗克常数43.2光电管的实际U-I特性曲线53.3遏止电位的确定64数据记录6测定普朗克常数65光电效应的主要应用115.1光电管115.2光控继电器115.3太阳能电池115.4光电探测器125.5光机鼠126光电效

2、应的具体应用127今后的发展148结束语16参考文献17致谢18新疆师范大2012届本科毕业论文（设计）光电效应伏安特性曲线研究摘要：光电效应在证实光的量子性方面有着重要的地位。1905年爱因斯坦在普朗克量子假说的基础上圆满地解释了光电效应，约十年后密立根以精确的光电效应实验证实了爱因斯坦的光电效应方程，并测定了普朗克常数。而今光电效应已经广泛地应用于各科技领域，利用光电效应制成的光电器件（如：光电管、光电池、光电倍增管等）已成为生产和科研中不可缺少的器件。关键词：光电效应；伏安曲线；实验数据；光电效应的应用；新疆师范大2012届本科毕业论文（设计）新疆

3、师范大2012届本科毕业论文（设计）2新疆师范大2012届本科毕业论文（设计）1引言1887年H.赫兹发现光电效应奇特现象，此后许多物理学家对光电效应作了深入的研究，总结出光电效应的实验规律。1905年，年仅26岁的爱因斯坦（AlbertEinstein）在《关于光的产生和转化的一个试探性观点》一文中高屋建瓴，提出了“光量子”（光子）假说，圆满地解释了光电效应，并给出了光电效应方程。10年后被实验物理学家密立根（RobertMillikan）用精确的实验证实了，并测定了普朗克常数。他们都因光电效应等方面的杰出贡献分别于1921年和1923年获得诺贝尔物理

4、奖。光电效应实验及其光量子理论的解释在量子理论的确立和发展上，在揭示光的波粒二象性等方面都具有里程碑的深远意义，有力地推动了近代物理学的创立和发展。利用光电效应制成的光电器件（如：光电管、光电池、光电倍增管等）在工农业生产、科教文卫和国防建设众多领域得到广泛的应用，并且至今还在不断开辟新的应用领域，具有广阔的应用空间。2光电效应的概述1905年，爱因斯坦提出光子假设，成功解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理奖。光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。这类光变致电的现象被人们统称为光电效应（Photoelectriceffect）。光电效应分为光

5、电子发射、光电导效应和光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。　赫兹于1887年发现光电效应，爱因斯坦第一个成功的解释了光电效应（金属表面在光辐照作用下发射电子的效应，发射出来的电子叫做光电子）。光波长小于某一临界值时方能发射电子，即极限波长，对应的光的频率叫做极限频率。临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，这一点无法用光的波动性解释。还有一点与光的波动性相矛盾，即光电效应的瞬时性，按波动性理论，如果入射光较弱，照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞

6、出金属表面。可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒。正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。光电效应里，电子的射出方向不是完全定向的，只是大部分都垂直于金属表面射出，与光照方向无关,光是电磁波，但是光是高频震荡的正交电磁场，振幅很小，不会对电子射出方向产生影响。光电效应说明了光具有粒子性。相对应的，光具有波动性最典型的例子就是光的干涉和衍射。18新疆师范大2012届本科毕业论文（设计）只要光的频率超过某一极限频率，受光照射的金属表面立即就会逸出光电子

7、，发生光电效应。当在金属外面加一个闭合电路，加上正向电源，这些逸出的光电子全部到达阳极便形成所谓的光电流。　在入射光一定时，增大光电管两极的正向电压，提高光电子的动能，光电流会随之增大。但光电流不会无限增大，要受到光电子数量的约束，有一个最大值，这个值就是饱和电流。　所以，当入射光强度增大时，根据光子假设，入射光的强度（即单位时间内通过单位垂直面积的光能）决定于单位时间里通过单位垂直面积的光子数，单位时间里通过金属表面的光子数也就增多，于是，光子与金属中的电子碰撞次数也增多，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也增多，饱和电流也随之增大  “图一”光电效

8、应编辑本段理论发展历史光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现，对发展量子理论