光电效应物理实验报告.pdf

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1、光电效应物理实验报告光电效应实验目得：(1)了解光电效应得规律，加深对光得量子性得理解(2)测量普朗克常量h。实验仪器：ZKY-GD-4光电效应实验仪1微电流放大器2光电管工作电源3光电管4滤色片5汞灯实验原理：原理图如右图所示：入射光照射到光电管阴极K上，产生得光电子在电场得作用下向阳极A迁移形成光电流。改变外加电压VAK，测量出光电流I得大小，即可得出光电管得伏安特性曲线。1）对于某一频率，光电效应I-VAK关系如图所示。从图中可见，对于一定频率，有一电压V0，当VAK≤V0时，电流为0，这个电压V0叫做截止电压。2)当VAK≥V0后，电流I迅速增大，然后

2、趋于饱与，饱与光电流IM得大小与入射光得强度成正比。3）对于不同频率得光来说，其截止频率得数值不同，如右图：4)对于截止频率V0与频率得关系图如下所示。V0与成正比关系。当入射光得频率低于某极限值时，不论发光强度如何大、照射时间如何长，都没有光电流产生。5）光电流效应就是瞬时效应。即使光电流得发光强度非常微弱，只要频率大于，在开始照射后立即就要光电子产生，所经过得时间之多为10-9s得数量级。实验内容及测量：1将4mm得光阑及365nm得滤光片祖昂在光电管暗箱光输入口上，打开汞灯遮光盖。从低到高调节电压（绝对值减小），观察电流值得变化，寻找电流为零时对应得VA

3、K值，以其绝对值作为该波长对应得值，测量数据如下：波长/nm365404、7435、8546、1577频率8、2147、4086、8975、495、196光电效应物理实验报告/截止电压/V1、6791、3351、1070、5570、434频率与截止电压得变化关系如图所示：由图可知：直线得方程就是:y=0、4098x-1、6988所以:h/e=0、4098×,当y=0，即时，，即该金属得截止频率为。也就就是说，如果入射光如果频率低于上值时，不管光强多大也不能产生光电流；频率高于上值，就可以产生光电流。根据线性回归理论：可得：k=0、40975，与EXCEL给出得

4、直线斜率相同。我们知道普朗克常量,所以，相对误差：2测量光电管得伏安特性曲线1）用435、8nm得滤色片与4mm得光阑实验数据如下表所示：435、8nm4mm光阑I-VAK得关系VAKIVAKIVAKIVAKIVAKIVAKI0、0401、90、8584、22、3009、36、60019、512、00027、322、00035、80、0892、10、9354、42、500106、80019、912、50027、722、70036、20、1512、31、0964、92、70010、67、20020、513、00028、324、100370、2112、41、208

5、5、32、90011、17、80021、514、20029、425、70037、90、3402、71、3255、63、200128、7002315、00030、126、80038、30、3952、91、4686、13、80013、99、10023、616、10031、127、50038、70、4703、11、6376、74、20014、89、80024、616、60031、629、50039、5光电效应物理实验报告0、5613、31、7797、24、90016、410、20025、117、50032、330、90040、10、6563、61、9307、85、4

6、0017、410、70025、818、600330、7253、82、0008、36、10018、711、10026、319、60033、72）用546、1nm得滤光片与4mm得光阑数据如下表所示：546、1nm4mm光阑I-VAK得关系VAKIVAKIVAKIVAKI0、31、35、99、113、213、023、815、91、02、66、89、814、113、325、316、11、43、47、610、415、113、726、416、51、84、18、210、816、114、027、216、62、24、98、811、117、114、228、016、72、85、7

7、9、811、617、814、428、916、73、26、310、011、918、914、729、716、83、97、111、412、319、714、930、716、94、37、612、112、620、115、031、217、04、98、212、712、920、915、2作两种情况下，光电管得伏安特性曲线：由上图可知：1）光电流随管压降得增大而逐渐增大。在增大得过程中，增长速度由快变慢最终达到饱与。这一点在546、1nm得伏安特性中可以清楚地瞧出。2）当管压降相同时，比较两个不同波长得光电流可以发现：波长长得，即频率小得（546、1nm）光电流小；波长短得，即频

8、率大得（435、8nm）光电流大。这也