大学物理实验报告模板 全部的( 思考题答案,实验数据)_(可编辑).doc

大学物理实验报告模板 全部的( 思考题答案,实验数据)_ 大学物理 ,实验报告(包括实验数据及思考题答案) 光电效应 实验目的 1 观察光电效现象,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线;测定截止电压,并通过现象了解其物 理意义。 2 练习电路的连接方法及仪器的使用; 学习用图像总结物理律。 实验方法原理 1 光子打到阴极上,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出,在电场力的作用下向阳极运动而形成正向 电流。在没达到饱和前,光电流与电压成线性关系,接近饱和时呈非线性关系,饱和后电流不再增加。 2 电光源发光后,其照度随距光源的距离的平方成r2反比即光电管得到的光子数与 r2 成反比,因此打出的电子 数也与 r2 成反比,形成的饱和光电流也与 r2 成反比,即 I ∝r-2。 3 若给光电管接反向电压 u 反 ,在 eU反 mv / 2eUS 时v 为具有最大速度的电子的速度 仍会有电子移动 到阳极而形成光电流,当继续增大电压 U反,由于电场力做负功使电子减速,当使其到达阳极前速度刚好为零时 U反US, 此时所观察到的光电流为零,由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压 US。 实验步骤 1 按讲义中的电路原理图连接好实物电路图; 2 测光电管的伏安特性曲线: ① 先使正向电压加至30伏以上,同时使光电流达最大(不超量程), ② 将电压从0开始按要求依次加大做好记录; 3 测照度与光电流的关系: ① 先使光电管距光源20cm处,适当选择光源亮度使光电流达最大不超量程; ② 逐渐远离光源按要求做好记录; 实验步骤 4 测光电管的截止电压: ① 将双向开关换向; ② 使光电管距光源20cm处,将电压调至“0”, 适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程),记录此时的光 电流I0,然后加反向电压使光电流刚好为“0”,记下电压值US; ③ 使光电管远离光源(光源亮度不变)重复上述步骤作好记录。 数据处理 1 伏安特性曲线 U /V -0.6 4 0 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 20.0 30.0 40.0 I /mA 0 2.96 5.68 10.3 4 16.8 5 18.7 8 19.9 0 19.9 2 19.9 4 19.9 5 19.9 7 2 照度与光电流的关系 L /cm 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 1/L2 0.002 5 0.001 6 0.001 1 0.000 8 0.000 6 0.000 4 0.000 3 0.000 2 0.000 15 I /μA 19.97 12.54 6.85 4.27 2.88 1.51 0.87 0.53 0.32 25 20 15 10 5 0 -10 0 10 20 30 40 50 流曲线 3 零电压下的光电流及截止电压与照度的关系 伏安特性曲线 照度与光电 L /cm 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 50.0 60.0 70.0 I0 /μA 1.96 1.85 1.06 0.85 0.64 0.61 0.58 0.55 US /V 0.64 0.63 0.65 0.66 0.62 0.64 0.65 0.63 1. 临界截止电压与照度有什么关系?从实验中所得的结论是否同理论一致?如何解 释光的波粒二象性答:临界截止 电压与照度无关,实验结果与理论相符。 光具有干涉、衍射的特性,说明光具有拨动性。从光电效应现象上分析,光又具有粒子性,由爱因斯坦方程来描 述:hν1/2mv2 +A。 2. 可否由 Us′ ν曲线求出阴极材料的逸出功?答:可以。由爱因斯坦方程 hυe|us|+hυo 可求出斜率Δus/Δυh/e 和普朗克常数,还可以求出截距(h/e)υo,再由截距求出光电管阴极材料的红限 υo ,从而求出逸出功 Ahυo。 伏安法测电阻 实验目的 1 利用伏安法测电阻。 2 验证欧姆定律。 3 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 U 实验方法原理 根据欧姆定律, R ,如测得 U 和 I 则可计算出 R。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, I 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只,0~5mA 电流表 1 只,0-5V 电压表 1 只,0~50mA 电流表 1 只,0~10V 电压表一 只,滑线变阻器 1 只,DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤 本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必