光电效应实验---普朗克常量的测量.ppt

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1、光电效应实验---普朗克常量的测量什么是光电效应?它具有什么实验规律?什么是截止电压?如何用实验来测定?什么是截止频率?如何用实验来测定?本实验中如何测定普朗克常量?预习提要实验要求：学习测定普朗克常量的一种实验方法；学习用滤色片获得单色光的方法；通过测试光电效应基本特性曲线，加深对光量子理论的理解；验证爱因斯坦光电方程，求普朗克常数。实验原理：当高于某种金属“红限”频率ν0的光，照在该金属表面后，即刻就有光电子逸出金属表面。其基本规律如下：(1)光电流与光强成正比；(2)光电效应存在一个阀频率，当入射光的频率低于某一阀值ν时，不论光的强度如何

2、，都没有光电子产生；(3)光电子的初动能与光强无关，但与入射光的频率成正比；(4)光电效应是瞬时效应，一经光线照射，立即产生光电子。光电效应方程：当加反向电压时，阻止光电子运动，当光电流为零时，此时所加反向电压Us被称为光电效应的截止电压。即：eUs–1/2mv2=0代入光电效应方程：eUs=hv–Ws其中：Ws为金属材料的逸出功，Ws=hv0Us=h/e(v-v0)上式表明：截止电压Us是入射光频率v的线性函数。当加正向电压时，加速光电子运动，当光电流不再增大时，此时称为饱和光电流。仪器简介：《GY－ⅢA型普朗克常数测试仪》是为验证爱因斯坦方

3、程和求取普朗克常数而设计的一种物理实验教学仪器。主要包括：光电管及暗箱，汞灯光源，滤色片五组，小孔光栅，微电流测量放大器。注意事项：(1)滤色片避免污染，光源与暗盒距离30-40cm。(2)微电流放大器必须充分预热(30分钟)，先校零点，再校准满度电流(-100uA)。(3)更换滤色片时，先遮住汞灯光源。实验内容：观测光电管的暗电流；测量光电管的I--V特性，重点测五种不同频率的截止电压；改变光源与暗盒的距离L或光阑孔，测波长为577nm的I--V特性，重点测不同光强下的饱和电流。数据处理：在坐标纸上绘制不同频率入射光照射下光电管的伏安特性曲线

4、，用交点法找出不同频率对应的截止电压Us。-5UK（V）IKA（10-11A）0510152025-0.5-1.0-1.5-2.0用交点法找截止电压作出不同频率下截止电压Us和频率ν的关系曲线，求出普朗克常数h、截止频率ν0、逸出电势Φs。并算出所测量值h与公认值之间的相对误差E。（x1014Hz）截止电压与频率的关系曲线Us（V）γA(5.00,0.31)B(8.00,1.48)作出不同光强下的I--V特性曲线。IKA（10-11A）光电管的伏安特性050100250200150-12468101214161820UKA（V）