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文档简介

光电效应 华东理工大学物理实验中心 AlbertEinstein1879 19551921年诺贝尔物理学奖 光电效应示意图 三 实验原理 光电效应 电子从受辐射作用的材料中释放出来的过程 叫做光电效应 发射出来的电子叫做光电子 光电效应 外光电效应 光作用下金属表面逸出电子 ex 光电倍增管内光电效应 光电导效应 半导体材料在光照下 电子受能量大于电子禁带宽度的光子作用激发导带 增加电导率的现象ex 光敏电阻光生伏打效应 半导体材料在pn结处形成内建电场 光照下 激发子在内建电场作用下形成电动势的现象 ex 太阳能电池 硅光电池 实验事实 1 饱和光电流 饱和光电流强度与入射光强度成正比 2 每个光电子的初动能随入射光频率提高而增大 与入射光强无关 3 存在截止频率 对某一种金属来说 只有当入射光的频率大于某一频率时 电子才能从金属表面逸出 电路中才有光电流 这个频率叫做截止频率 4 光电效应是瞬时效应 截止频率 5 线性性 用不同频率的光照射阴极K的表面时 只要入射光的频率大于截止频率 遏止电势差与入射光频率具有线性关系 爱因斯坦光电方程 爱因斯坦认为光束可以看成是由微粒构成的粒子流 这些粒子流叫做光量子 光子 一个频率为的光子具有能量阴极金属材料的逸出功为阴极表面电子吸收光子的能量 当 电子逸出 并具有初动能 对光电管加反向电压 该电压减弱了逸出光电子向阳极A的运动 如反向电压逐渐增大到某值Ua 则光电子无法到达阳极A 光电流为零 而反向电压的电场力对光电子作功为eUa 有 遏止电压 误差分析 实测曲线理论曲线阳极电流 阳极难免粘上阴极材料 受光照后也要发射少量光电子 构成反向电流 漏电流 爱因斯坦方程在绝对零度下严格成立 常温下 电极要发射少量热电子 加上管壳和管座的漏电构成暗电流 实验仪器装置 光源 高压汞灯 光电管暗盒 滤色片 微电流测试仪 减光片 实验仪器 出射孔遮光盖 电源开关 入光孔 调节高低 实验仪器 电压输出 电压极性 电压调节 电流量程 实验仪器 减光片 实验内容 1 测量光电管的伏安特性曲线 入射光的波长分别为365 0nm 404 7nm 电压 3V 30V 在 2V 0V多测几个点 2 测量入射光的 抬头电压 波长分别为435 8 546 1 577 0nm 电压 3V 0V 3 观测入射光强与饱和电流的关系 入射光为577 0nm 测量光强为100 75 50 25 时的饱和光电流 电压 15V 30V 数据处理 1 绘出365 0nm和404 7nm光的I U伏安特性曲线 2 绘制Ua v图 用图解法计算普朗克常数h 并计算与公认值的百分误差 公认值h 6 626076 10 34J s 3 对实验过程和结果分析讨论 并可进行展开 由斜率可计算h与纵轴截距可计算逸出功A 注意事项 1 充分理解仪器使用要求和操作顺序 不要随意拆卸电缆和导线 保证接触良好 2 不要让光源的出射光直接
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