光电效应法测普朗克常数.ppt

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1、7-4光电效应法测普朗克常数•基本要求•主要试验内容•仪器简介•实验注意事项•思考题基本要求（1）了解验证爱因斯坦光电方程的基本实验方法。（2）学习单色光的获得、微弱电流的测量等基本实验技术。主要试验内容1、测试前的准备（1）认真阅读《GP-1型普郎克常数测定仪使用说明书》中的“使用方法”的“注意事项”。并了解水银灯、光电管、滤色片的特性。（2）按图7-22连接仪器。用遮光罩盖住光电管暗盒的光窗，通电预热20～30min,然后调整测量放大器的零点和满度。2、测量光电管的暗电流（1）联接好光电管暗盒与放大器之间的屏蔽电缆、地线和阳极电源线。放大器“倍率”旋钮置×10-6。（2）顺时针缓慢旋转“

2、电压调节”旋钮，并合适地改变“电压量程”和“电压极性”关系。仔细记录从-3V～+3V不同电压下的相应电流值，即光电管的暗电流。3、手动测光电管的I～V特性主要试验内容（1）让光源出射孔对准暗盒窗口，并使暗盒离开光源30～50cm放大器“倍率”置×10-6。取去遮光罩，换上滤光片。对不同的滤光片，观察电流随电压的变化情况，记下电流明显变化时的电压值，以便精测。（2）在粗测的基础上进行精测记录。从短波长起小心地逐次换入滤色片，仔细读出不同频率的入射光照射下的光电流。并记入表7-4。（3）在精度合适的方格纸上，仔细作出不同波长的I～V曲线。从曲线中认真找出电流开始变化的“抬头点”，确定　　的截止电

3、压,并记录表7-5。（4）把不同频率下的截止电压　　描绘在方格纸上。如果光电效应遵从爱因斯坦方程，则　　=　　关系曲线应该是一根直线。求出直线的斜率：K=。代入式（7-33）求出普郎克常数。并算出所测值与公认值之间的误差。仪器简介本仪器为成套的《GP—1型普朗克常数测定仪》，其中包括水银灯，光电管，滤光片，微电流测量放大器等。本仪器是用来获得一组不同频率的单色光并测出光电管在光照下的微弱反向光电流。滤片实验注意事项１、仔细阅读仪器说明书，熟悉仪器个旋钮的功能，方可进行实验。２、开机前将微电流放大器的各旋钮置于以下位置：“倍率”置“短路”，“电流极性”置“－”，“工作位置”置“ＤＣ”，“电压极

4、性”置“－”，“电压量程”置“－3.0V或2.8V”，”电压调节”反时针调到最小状态３、更换滤色片时，要先将光源出光孔遮住，决不能使光源直接照射光电管。实验完毕，用遮光罩分别罩住光源出光孔和光电管进光孔。４、实验中不能随便关闭汞灯，实验完毕，经教师检查合格后，再关闭汞灯。思考题1、光电效应的实验规律有哪几个方面？2、怎样设计实验步骤才能既快又准找到遏止电压?3、实验中是如何验证爱因斯坦方程的？4、怎样用拐点法确定遏止电压?5、怎样减小室内杂散光对实验的干扰？6、本实验是如何测量普朗克常数的？请简述设计思想。思考题答案1、光电效应的实验规律有哪几个方面？答：①当入射光的波长不变时，光电流的大小

5、与入射光的强度成正比。②光电子的最大动能与入射光的强度无关，仅与入射光的频率有关，频率越高，光电子的动能就越大。③对于任何光阴极的金属材料都有一个截止频率（红限），当入射光的频率小于截止频率时，不论光强度多大，照射时间多么久，也不能产生光电流。2、怎样设计实验步骤才能既快又准找到遏止电压?答：首先粗测，观察电流随电压的变化情况，记下电流明显变化时的电压值；然后细测，在电流明显变化的电压值附近，仔细读出入射光照射下不同电压所对应的的光电流；最后作图找拐点，拐点所对应的电压就是遏止电压。3、实验中是如何验证爱因斯坦方程的？答：作光电管的遏止电压与入射光的频率的关系曲线。如果思考题答案它符合线性规

6、律，则实验验证了爱因斯坦方程。４、怎样用拐点法确定遏止电压?答：测量光电管的伏安特性曲线，曲线上明显的拐点所对应的电压值就是遏止电压。５、怎样减小室内杂散光对实验的干扰？答：采用加长遮光筒、光电管背对室内光源的办法即可减小室内杂散光对实验的干扰。６、本实验是如何测量普朗克常数的？请简述设计思想。答：通过测量某一频率光的伏安特性曲线，在曲线上找出其曲率半径最大点所对应的电压值，这个电压称之为光电管的遏止电压。改变不同频率的光进行照射光电管，得到不同的遏止电压，作光电管遏止电压与入射光频率的关系曲线，其斜率乘以电子电荷量就等于普朗克常数。