大物实验光电效应实验报告

1、实验名称光电效应测定普朗克常数1=姓名 学号 专业班实验班组号 教师 成绩批阅教师签名批阅日期一、实验目的：1 .了解光电效应基本规律2 .学习利用光电管进行光电效应研究3 .学习用电脑处理实验数据并且测量普朗克常数二、实验原理：光电效应实验原理如图所示。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2所示。图一为光电效应实验原理图图2光电管的伏安特性曲线从图二可以看出：光电流与入射光强的关系：光电子初动能与入射频率之间的关系：光电效

2、应有光电阈存在确定遏止电压有两种方法，分别为：交点法：拐点法三、实验仪器：光电管，光源（汞灯），滤波片组（577.Onm,546.1 nm,435.8nm,404.7nm,365nm 滤波片，50%、25%, 10%的透光片）。光电效应测试仪包括：直流电源、检流计（或微电流计）、直 流电压计等。四、实验内容与步骤：测量光电管的伏安特性曲线，并读出入射光遏止电压（用零点发和拐点法）（1） 完整的伏安特性曲线。（-3V30V）（2）仅反向伏安特性曲线。（-3V-0V ）：测量入射光强和饱和光电流的关系入射波长为577.0nm,测量光强分别为100%, 50%,25%, 10%五、实验数据记录序号3

3、65nm404.7nmU/VI/HAU/Vl/HA1-3-0.24-3-0.12-2.5-0.24-2.7-0.13-2.4-0.23-1.8-0.14-2-0.18-1.6-0.095-1.60-1.5-0.086,-1.50.11-1.4-0.067-10.76-1.20803.5-1.10.03916.74-10.081029.08-0.50.5411310.401.5112511.6537.34131012.8158141313.1188.42151513.27108.58162013.57138.78172313.67158.91182513.75209.17192813.83259

4、.41203013.9309.63Ua（拐点法）-2.5-1.8Ua（零点法）-16-1.2序号435.8nm546.1nm577.0nmU/VI/UAU/VI/|jAU/VI/HA1-3-0.18-3-0.22-3-0.12-2.8-0.17-2.8-0.21-2.7-0.093-2.4-0.15-2.5-0.21-2.4-0.074-2-0.14-2-0.22-2-0.065-1.7-0.14-1.7-0.21-1.6-0.056-1.5-0.13-1.6-0.2-1-0.047-1-0.03-1.5-0.19-0.5-0.038-0.920-0.5-0.08-0.4-0.029-0.50

5、.34-0.340-0.201001.2300.5700.07Ua（拐点法）-2.8-1.7-2.4Ua（零点法）-C.92-0.34-0.2577.0nm光源的光强与光电流的关系10V15V20V25V30V100W1.621.741.841.942.0450%0.820.870.920.971.0225%0.410.440.460.480.5110W0.160.170180.190.2六、实验数据处理: 1.完整伏安特性曲线不同频率入射光光电效应伏安特性曲线U/V 365nm< 404.7nm2.Origin拟合作图3 .用365nm光计算普朗克常数和对应误差波长/nm频率/Hz频率

6、 (*1014Hz)截止电压 (V)斜率hE5775. 19584E+145. 1960. 200. 45797. 33556E-34IB546. 15.48984E+145. 4900. 34435.86.8793E+146. 8790. 92404.77. 40796E+147. 4081.203658. 2137E+148.2141.604 .入射光强和饱和光电流示意图入射光强和饱和光电流之间的关系2.500%20%40%60 %80%100%120%入射光强2 5 15 LO.七：思考题：1 .测定普朗克常数的关键是什么？怎样根据光电管的特性曲线 选择合适的测定遏止电压的方法。答：用光

7、电效应方法测量普朗克常量的关键在于获得单色光、测 得光电管的伏安特性曲线和确定遏止电位差值。由于存在阳极光 电效应所引起的反向电流和暗电流，所以测得的电流值，实际上 包括上述两种电流和由阴极光电效应所产生的正向电流三个部 分，所以伏安曲线并不与U轴相切。由于暗电流是由阴极的热电 子发射及光电管管壳漏电等原因产生，与阴极正向光电流相比, 其值很小，且基本上随电位差U呈线性变化，因此可忽略其对遏 止电位差的影响。阳极反向光电流虽然在实验中较显著，但它服 从一定规律。据此，确定遏止电位差值，可采用以下两种方法: ：交点法 ：拐点法2 .本实验存在哪些误差来源？实验中如何解决这些问题?答：暗电流影响，较小，可忽略：