光电效应法测普朗克常量

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1、实验报告评分:少年班系06级学号PB06000680姓名张力日期2007-4-9实验题目:光电效应法测普朗克常量实验目的:了解光电效应的基本规律,并用光电效应的方法测量普朗克常量,并测定光电管的光电特性曲线。实验仪器:光电管、滤波片、水银灯、相关电学仪器实验原理:在光电效应中,光显示出粒子性质,它的一部分能量被物体表面电子吸收后,电子逸出形成光电子,若使该过程发生于一闭合回路中,则产生光电流。实验原理图:图一:原理图光电流随加速电压差U的增加而增加,其大小与光强成正比,并且有一个遏止电位差Ua存在(此时光电流I=0)。当U=Ua时

2、,光电子恰不能到达A,由功能关系:而每一个光子的能量,同时考虑到电子的逸出功A,由能量守恒可以知道:这就是爱因斯坦光电效应方程。若用频率不同的光分别照射到K上,将不同的频率代入光电效应方程,任取其中两个就可以解出:其中光的频率应大于红限,否则无电子逸出。根据这个公式,结合图象法或者平均值法就可以在一定精度范围内测得h值。实验中单色光用水银等光源经过单色滤光片选择谱线产生;使用交点法或者拐点法可以确定较准确的遏止电位差值。实验报告评分:少年班系06级学号PB06000680姓名张力日期2007-4-9实验内容:1、在光电管入光口装上

3、365nm的滤色片,电压为-3V,调整光源和光电管之间的距离,直到电流为-0.3μA,固定此距离,不需再变动;2、分别测365nm,405nm,436nm,546nm,577nm的V-I特性曲线,从-3V到25V,拐点出测量间隔尽量小;3、装上577滤色片,在光源窗口分别装上透光率为25%、50%、75%的遮光片,加20V电压,测量饱和光电流Im和照射光强度的关系,作出Im-光强曲线;4、作Ua-V关系曲线,计算红限频率和普朗克常量h,与标准值进行比较。数据处理和误差分析:本实验中测量的原始数据如下:电压U/V-3.0-2.0-1

4、.7-1.5-1.4-1.3-1.2-1.1-1.0-0.9-0.8电流I/uA-0.3-0.3-0.2-0.10.00.10.40.71.11.62.1电压U/V-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.00.10.20.3电流I/uA2.63.23.74.45.15.86.57.27.78.49.0电压U/V0.40.50.60.70.80.91.01.21.52.02.5电流I/uA9.49.810.310.610.911.311.712.313.014.114.6电压U/V3.04.05.07.010.0

5、15.020.025.0电流I/uA15.416.517.218.319.219.820.020.1表一:365nm光下电压和光电流电压U/V-3.0-2.0-1.3-1.0-0.9-0.8-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3电流I/uA-0.2-0.2-0.10.00.10.40.71.11.62.33.0电压U/V-0.2-0.10.00.10.20.30.40.50.60.70.8电流I/uA3.74.45.05.66.16.56.97.47.78.08.2电压U/V0.91.01.21.52.02.53.04.05.0

6、7.010.0电流I/uA8.48.79.09.610.110.811.211.712.112.913.3电压U/V15.020.025.0电流I/uA13.713.914.0表二:405nm光下电压和光电流电压U/V-3.0-2.0-1.5-1.2-1.0-0.9-0.8-0.7-0.6-0.5-0.4电流I/uA-0.1-0.1-0.1-0.10.00.00.10.30.61.01.5电压U/V-0.3-0.2-0.10.00.10.20.30.40.50.60.7电流I/uA2.12.73.43.94.44.95.35.65

7、.96.26.4电压U/V0.80.91.01.21.52.02.53.04.05.07.0电流I/uA6.66.87.07.37.88.38.79.19.69.810.1电压U/V10.015.020.025.0电流I/uA10.510.810.910.9表三:436nm光下电压和光电流实验报告评分:少年班系06级学号PB06000680姓名张力日期2007-4-9电压U/V-3.0-2.0-1.5-1.0-0.8-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1电流I/uA0.00.00.00.00.00.00.00.20.61

8、.21.7电压U/V0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0电流I/uA2.22.63.03.23.53.73.94.04.24.34.4电压U/V1.21.52.02.53.04.05.07.010.015.020.0电

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