普朗克常数测量的实验.docx

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1、______________________________________________________________________________________________________________普朗克常数测量的实验一、实验仪器GD-4型智能光电效应(普朗克常数)实验仪(由光电检测装置和实验仪主机两部分组成)光电检测装置包括：光电管暗箱GDX-1，高压汞灯箱GDX-2；高压汞灯电源GDX-3和实验基准平台GDX-4。二、实验目的1、通过实验深刻理解爱因斯坦的光电效应理论，了解光电效应的基

2、本规律；2、掌握用光电管进行光电效应研究的方法；3、学习对光电管伏安特性曲线的处理方法，并用以测定普朗克常数。三、实验原理AKG1、普朗克常数的测定V根据爱因斯坦的光电效应方程：EPhvWs（1）图（1）(其中：EP是电子的动能，hv是光子的能量，v是光的频率，Ws是逸出功,h是普朗克常量。)Ws是材料本身的属性，所以对于同一种材料Ws是一样的。当光子的能量hvWs时不能产生光电子，即存在一个产生光电效应的截止频率v0（v0Ws/h）实验中：将A和K间加上反向电压UKA(A接负极),它对光电子运动起减速作用.随

3、着反向电压UKA的增加,到达阳极的光电子的数目相应减少,光电流减小。当UKAUs时，光电流降为零，此时光电子的初动能全部用于克服反向电场的作用。即-可编辑修改-______________________________________________________________________________________________________________eUsEP（2）这时的反向电压叫截止电压。入射光频率不同时，截止电压也不同。将（2）式代入（1）式，得Ushv0）（3）Us（ve（其中

4、v0Ws/h）式中h、e都是常量，对同一光电管v0也是常量，实验中测量不同频率下的Us，做出Usv曲线。在Ov0vWs/e图（2）（3）式得到满足的条件下，这是一条直线。若电子电荷e，由斜率khh。由直线上的截距可以求出溢出功Ws，可以求出普朗克常数e由直线在v轴上的截距可以求出截止频率v0。如图（2）所示。2、测量光电管的伏安特性曲线IIM在照射光的强度一定的情况下，光电管中的电流I与光电管两端的电压UAK之间存在着一定的关系。UsUAK四、实验内容-可编辑修改-_______________________

5、_______________________________________________________________________________________1、将仪器的连线接好；2、经老师确认后，接通电源预热仪器20分钟；3、熟悉仪器，进行一些简单的操作，并将仪器调零；4、普朗克常数的测定选定某一光阑孔径为的光阑（记录其数值），在不改变光源与光电管之间的距离L的情况下，选用不同滤色片（分别有为400nm，430nm，460nm，490nm，520nm），调节光电管两端的电压UAK，使得光电管中

6、的电流为0，将此时光电管两端的电压表示为Us（称为截止电压），将其记录下来；5、测量光电管的伏安特性曲线观察5条谱线在同一光阑孔径为（记录其数值），在不改变光源与光电管之间的距离L（记录其数值）的情况下，改变光电管两端的电压UAK（范围在150V），记录电压UAK和对应的光电流I。五、数据的测量与处理-可编辑修改-____________________________________________________________________________________________________

7、__________UAK（V）-2.50-2.25-2.00-1.75-1.50-1.25-1.20-1.15-1.10-1.05（10-10A）I-26.0-25.0-24.2-23.0-22.0-18.0-16.5-14.5-12.0-8.8UAK（V）-1.00-0.970.000.250.50.751.001.251.501.75（10-10A）-4.00.02.202.703.003.303.603.803.904.00I2、测光电管的伏安特性曲线：波长为400nm对应的IUAK表mm，Lmm-可编

8、辑修改-______________________________________________________________________________________________________________UAK（V）-2.50-2.25-2.00-1.75-1.50-1.25-1.15-1.10-1.05-1.00（10-10A）-34.0-33.0-32.0-