请按此写光电效应实验报告.doc

【实验题目】光电效应测定普朗克常数 【实验目的】 1、了解光电效应的基本规律，验证爱因斯坦光电效应方程。2、掌握用光电效应法测定普朗克常数。1、当光照射在物体上时，光的能量只有部分以热的形式被物体所吸收，而另一部分则转换为物体中某些电子的能量，使这些电子逸出物体表面，这种现象称为光电效应。在光电效应这一现象中，光显示出它的粒子性，所以深入观察光电效应现象，对认识光的本性具有极其重要的意义。普朗克常数是年普朗克为了解决黑体辐射能量分布时提出的“能量子”假设中的一个普适常数，是基本作用量子，也是粗略地判断一个物理体系是否需要用量子力学来描述的依据。 年爱因斯坦为了解释光电效应现象，提出了“光量子”假设，即频率为的光子其能量为。当电子吸收了光子能量之后，一部分消耗与电子的逸出功，另一部分转换为电子的动能即爱因斯坦光电效应方程 （1） 2、光电效应的实验示意图如图1所示，图中是光电管， 是光电管阴极，为光电管阳极，为微电流计，为电压表，为电源，为滑线变阻器，调节可以得到实验所需要的加速电位差 。不同的电压，回路中有不同的电流与之对应，则可以描绘出如图2所示的-伏安特性曲线。 （1）饱和电流的强度与光强成正比 加速电压越大，电流越大，当增加到一定值后，电流达到最大值，称为饱和电流，而且的大小只与光强成正比。 （2）遏制电压的大小与照射光的频率成正比 如图3所示，电源反向连接，即当加速电压变为负值时，电流会迅速较少，当加速电压负到一定值时，电流，这个电压叫做遏制电压，遏制电压与入射光的频率成正比，与光的强度无关。如图4所示。 （2） （3） 【实验内容】 一、测量普朗克常量 1、测量前的准备工作 仪器连接：将测试仪及汞灯电源接通（光电管暗箱调节到遮光位置），预热分钟。调整光电管与汞灯距离约为并保持不变。用专用连接线将光电管暗箱电压输入端与测试仪后面板上电压输出连接起来（红对红，黑对黑）。将“电流量程”选择开关置于合适档位:测量截止电位调到,做伏安特性调到(或)。测定仪在开机或改变电流量程后，都需要进行调零。调零时应将光电管暗箱电流输出端与测试仪微电流输入端（后面板上）断开，旋转“调零”旋钮使电流指示为 。调节好后，用插头高频匹配电缆将信号电流输入与光电管暗盒上信号电流输出端连接起来 2、工作电压转换按钮于释放状态，电压调节范围是：，“电流量程”开关应置于 档。 3、在不接输入信号的状态下对微电流测量装置调零。操作方法是: 将暗盒前面的转盘用手轻轻拉出约左右，即脱离定位销,把的光阑标志对准上面的白点，使定位销复位。再把装滤色片的转盘放在挡光位，即指示“”对准上面的白点，在此状态下测量光电管的暗电流。 4、然后把的滤色片转到窗口（通光口）值调节为；打开汞灯遮光盖，电流表显示对应的电流值应为负值。用电压粗调和细调旋钮，逐步升高工作电压（即使负电压绝对值减小），当电压到达某一数值，光电管输出电流为零时，记录对应的工作电压，该电压即为单色光的遏止电位。将此电压填入表1中的相应位置。 5、然后按顺序依次换上的滤色片，重复以上测量步骤。一一记录即值，填入表1中。 二、测量不同通光量时光电管的伏安特性曲线 1、将工作电压转换按钮按下，电压调节范围转变为：，“电流量程”开关应转换至 档，并重新调零。 1、取，测量和值，分别填入标准2，并在坐标纸上以描点法画出曲线； 2、取，测量和值，分别填入标准3，并在与（1）相同的坐标纸上以描点法画出曲线； 3、取，测量和值，分别填入标准4，并在与（1）相同的坐标纸上以描点法画出曲线； 三、分别测出不同通光量（光强）时的电流值并加以比较 将工作电压转换按钮按下，电压调节范围转变为：，“电流量程”开关应转换至 档，并重新调零。 1、取，,光阑分别取将相应的电流值填入表5中； 2、取，,距离分别取，将相应的电流值填入表6中； 【原始数据】 表 关系 “电流量程”开关应置于档 电压= 波长 频率 截止电压 表 关系 ， 电压= -0.5 -0.2 0 0.2 0.8 1.8 3.0 6.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 0 表3 关系 ， 电压= -0.5 -0.2 0 0.2 0.8 1.8 3.0 6.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 0