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光电效应测普朗克常量

P

系三班

实验名称：光电效应法测普朗克常量h

实验目的：

1.了解光电效应的基本规律。

2.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。在光电效应中，

光显示出它的粒子性质。

光电效应实验原理如图8.2.1-1所示。其中S为真空光电管，K为阴极，A为阳极。当无光照射

阴极时，由于阳极与阴极是断路，所以检流计G中无电流流过，当用一波长比较短的单色光照射到阴

极K上时，形成光电流，光电流随加速电位差U变化的伏安特性曲线如图8.2.1-2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IH，

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，在电压下，光电子逆着电场力方向由K极向A极。

当U=U时，光电子不再能达到A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

12

mv=eU（1）

2a

根据爱因斯坦关于光的本性的假设，光是一粒一粒着的粒子流，这些光粒子称为光子。每一

光子的能量为ε=hv，其中h为普朗克常量，ν为光波的频率。所以不同频率的光波对应光子的能

量不同。光电子吸收了光子的能量hν，一部分消耗于克服电子的逸出功A，另一部分转换为电

子动能。由能量守恒定律可知

12

hv=mv+A（2）

2

式（2）称为爱因斯坦光电效应方程。

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，当光的频率vv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），

0

A

v=，ν称为红限。

00

h

爱因斯坦光电效应方程同时提供了测普朗克常量的法：由式（1）和（2）可得：

hv=eU+A，当用不同频率（ν，ν，ν，…，ν）的单色光分别做光源时，就有

0123n

hv=eU+A

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