大学物理实验-光电效应测量普朗克常量.pdfVIP

实 验 报 告 评分： 少年班 系 07 级 学号 P 姓名 郭飞扬 日期 2008-4-28 实验题目:光电效应测普朗克常量 实验目的: 了解光电效应的基本规律。并用光电效应方法测量普朗克常量和测定光电管的光电特性曲线。 实验原理: 当光照在物体上时，光的能量仅部分地以热的形式被物体吸收，而另一部分 则转换为物体中某些电子的能量，使电子逸出物体表面，这种现象称为光电 效应，逸出的电子称为光电子。 光电效应实验原理如图1所示。 1． 光电流与入射光强度的关系 光电流随加速电位差 U的增加而增加，加速电位差增加到一定量值后， 光电流达到饱和值和值I ，饱和电流与光强成正比，而与入射光的频率无关。 H 当 U= U -U 变成负值时，光电流迅速减小。实验指出，有一个遏止电位差 U A K a 存在，当电位差达到这个值时，光电流为零。 2． 光电子的初动能与入射频率之间的关系 光电子从阴极逸出时，具有初动能，在减速电压下，光电子逆着电场力方向由 K 极向 A 极运动。 当 U=U 时，光电子不再能达到 A极，光电流为零。所以电子的初动能等于它克服电场力作用的功。即 a 1 2 mv eU (1） 2 a 每一光子的能量为 hv，光电子吸收了光子的能量 hν 之后，一部分消耗于克服电子的逸出功 A， 1 2 另一部分转换为电子动能。由能量守恒定律可知:hv mv A （2） 2 由此可见，光电子的初动能与入射光频率ν 呈线性关系，而与入射光的强度无关。 3． 光电效应有光电存在 实验指出，当光的频率vv0 时，不论用多强的光照射到物质都不会产生光电效应，根据式（2）， A v ，ν 称为红限。 0 0 h 由式（1）和（2）可得：hv eU A ，当用不同频率（ν ，ν ，ν ，…，ν ）的单色光分 0 1 2 3 n 别做光源时，就有:hv eU A hv eU