光电效应测普朗克常数实验研究.doc

学 士 学 位 论 文 论文题目：光电效应测普朗克常数实验研究 姓名 院系 专业 年级 学号 指导教师 2009年5月20日目 录 1. 引言 1 2. 实验原理 1 3影响测量精度的主要因素分析 1 3.1暗电流的影响 2 3.2反向电流的影响 2 3.3本底电流的影响 2 3.4滤波片及其他因素的影响 2 4.测量方法比较分析 2 4.1零点法 2 4.2拐点法 3 4.3补偿法 4 4.4解析法 5 5.1 无损探伤 8 5.2 磁强计 8 5.3 大地磁测量 9 5.4 地下无线电通讯 10 6. 总结 10 参考文献 10 致谢 10 光电管测量普朗克常量的实验研究 摘要： 赫兹在1987年证实电磁波的存在和光的电磁理论时发现了光电效应，为了解释光电效应的现象，爱因斯坦在普朗克量子学说的基础上提出了光电子理论。利用光电效应测量普朗克常数是大学物理基本实验之一。由于各种因素的影响遏制电压难以准确测量造成了测量结果不准确。本文分析比较了几种常用的测量遏制电压的方法，并对实验结果进行了分析。 关键词：光电效应；普朗克常数 Phototube Experimental Measurement of Planck Constant Research Hertz in 1987 confirmed the existence of electromagnetic waves and electromagnetic theory of light when the photoelectric effect was found, in order to explain the phenomenon of photoelectric effect, Einsteins theory in the Planck quantum based on the theory of photonics. Photoelectric effect using Planck constant measurement of the basic experiment is one of college physics. Due to various factors it is difficult to contain the accurate measurement of voltage caused by inaccurate measurements. This paper compares several commonly used methods of measuring the voltage to contain the experimental results are analyzed Key Words: Photoelectric Effect; Planck Constant 1 引言 1887年赫兹在证实电磁波的存在和光的电磁理论的试验中发现了光电效应，实验 置图如图（1）所示，光电效应得到了许多当时的物理学理论无法解释的结果。爱因斯坦在普朗克量子假说的基础上提出了光量子理论。爱因斯坦认为只要把光的能量看成是不连续分布的,而是一份一份地集中在光量子(光子) 上,就可以很好解释光电效应发现的现象。1905 年,他在《关于光的产生和转化的一个启发性观点》一文中阐述了这一思想。利用光电效应测量普朗克常量的理论依据就是爱因斯坦的光量子理论。 2 实验原理 对于光电效应,爱因斯坦根据能量转化与守恒原理提出一个守恒方程: （1） 其中h 为普朗克常数, v为光的频率,光子逸出的初动能,w为金属的逸出功. 直接测量初动能较困难, 但可以通过对阴极加上高电位, 阳极自然成为低电位, 从而遏止阴极电子飞向阳极, 调节两极的电位差, 使电位差恰好能阻止阴极电子飞达阳极, 此时的电势能就等于电子的初动能, 即 (2) 其中: u为反向遏止电压, 对不同频率的光, 得到不同的反向遏止电压,结合方程（1）： (3) 于是可以建立起频率和反向遏止电压之间的函数关系, 从(3) 式中可得：