普朗克常数测量的实验

。普朗克常数测量的实验一、实验仪器GD-4型智能光电效应 (普朗克常数)实验仪(由光电检测装置和实验仪主机两部分组成 )光电检测装置包括：光电管暗箱GDX-1，高压汞灯箱GDX-2；高压汞灯电源GDX-3和实验基准平台GDX-4。二、实验目的1、通过实验深刻理解爱因斯坦的光电效应理论，了解光电效应的基本规律；2、掌握用光电管进行光电效应研究的方法；3、学习对光电管伏安特性曲线的处理方法，并用以测定普朗克常数。三、实验原理1、普朗克常数的测定AK根据爱因斯坦的光电效应方程：GEPhvWs（1）V(其中：EP是电子的动能， hv是光子的能量， v是光的频率，Ws是逸出功, h是普朗克常量。 )图（1）Ws是材料本身的属性，所以对于同一种材料 Ws是一样的。当光子的能量 hv Ws时不能产生光电子，即存在一个产生光电效应的截止频率v0（v0Ws/h）实验中：将A和K间加上反向电压UKA(A接负极),它对光电子运动起减速作用.随着反向电压UKA的增加,到达阳极的光电子的数目相应减少,光电流减小。当UKAUs时，光电流降为零，此时光电子的初动能全部用于克服反向电场的作用。即eUsEP（2）这时的反向电压叫截止电压。入射光频率不同时，截止电压也不同。将（2）式代入（1）式，得Ushv0）（3）Us（ve（其中v0Ws/h）式中h、e都是常量，对同一光电管v0也是常量，实验中测量不同频率下的Us，做出Usv曲线。在（3）式得到满足的条件下，这是一条直线。Ov0v若电子电荷e，由斜率khWs/e图（2）可以求出普朗克常数h。由直线e上的截距可以求出溢出功Ws，由直线在v轴上的截距可以求出截止频率v0。如图（2）所示。精选资料，欢迎下载。2、测量光电管的伏安特性曲线在照射光的强度一定的情况下，光电管中的电流

I IIM与光电管两端的电压 UAK之间存在着一定的关系。Us UAK四、实验内容1、将仪器的连线接好；2、经老师确认后，接通电源预热仪器 20分钟；3、熟悉仪器，进行一些简单的操作，并将仪器调零；4、普朗克常数的测定选定某一光阑孔径为 的光阑（记录其数值），在不改变光源与光电管之间的距离 L的情况下，选用不同滤色片（分别有 为400nm，430nm，460nm，490nm，520nm），调节光电管两端的电压UAK，使得光电管中的电流为 0，将此时光电管两端的电压表示为 Us（称为截止电压），将其记录下来；5、测量光电管的伏安特性曲线观察5条谱线在同一光阑孔径为 （记录其数值），在不改变光源与光电管之间的距离 L（记录其数值）的情况下，改变光电管两端的电压UAK（范围在150V），记录电压UAK和对应的光电流I。五、数据的测量与处理精选资料，欢迎下载。2、测光电管的伏安特性曲线：波长为400nm对应的I UAK表mm，L mmUAK（V）-2.50-2.25-2.00-1.75-1.50-1.25-1.20-1.15-1.10-1.05（10-10-26.0-25.0-24.2-23.0-22.0-18.0-16.5-14.5-12.0-8.8A）IUAK（V）-1.00-0.970.000.250.50.751.001.251.501.75（10-10-4.00.02.202.703.003.303.603.803.904.00A）IBetliTsixAY

6 ###420-2-4-6-8-10-12-14-16-18-20-22-24-26-28-2 0 2XAxisTitle精选资料，欢迎下载。波长为430nm对应的I UAK表mm，L mmUAK（V）-2.50-2.25-2.00-1.75-1.50-1.25-1.15-1.10-1.05-1.00（10-10-34.0-33.0-32.0-30.0-29.0-26.8-25.0-24.0-21.0-18.0A）IUAK（V）-0.95-0.90-0.8400.250.500.751.001.251.50（10-10-13.0-8.003.003.904.404.805.105.405.60A）I精选资料，欢迎下载。B6###0-6etliTsixAY

-12-18-24-30-3 -2 -1 0 1 2XAxisTitle波长为460nm对应的I UAK表mm，L mm精选资料，欢迎下载。UAK（V）-2.50-2.25-2.00-1.75-1.50-1.25-1..00-0.90-0.85-0.80（10-10-43.0-42.0-41.0-40.0-38.0-36.0-31.0-25.0-20.0-12.0A）IUAK（V）-0.77-0.75-0.7400.250.500.751.001.251.50（10-10-7.0-2.704.15.406.306.807.207.607.80A）IBetliTsixAY

6 ###0-6-12-18-24-30-36-42-3 -2 -1 0 1 2XAxisTitle精选资料，欢迎下载。波长为490nm对应的I UAK表mm，L mmUAK（V）-2.5-2.2-2.0-1.7-1.5-1.2-1..0-0.9-0.9-0.8-0.805050505050（10-10-50.-48.-47.-45.-43.-41.-39.0-38.-37.-34.30.0A）I000000000UAK（V）-0.7-0.7-0.6-0.600.250.500.751.001.251.505164（10-10A）-25.-16.-7.004.306.007.007.708.108.508.80I00B6###0-6e-12ltT-18sixA-24Y-30-36-42-48-3-2-1012XAxisTitle精选资料，欢迎下载。波长为520nm对应的I UAK表mm，L mmUAK（V）-4.50-4.25-3.00-2.00-1..50-1.00-0.80-0.70-0.65-0.60（10-10-52.8-52.0-48.0-44.0-41.0-37.0-32.0-26.0-22.0-13.0A）IUAK（V）-0.57-0.5600.250.500.751.001.251.501.75（10-10-4.003.95.66.406.97.47.808.018.30A）I精选资料，欢迎下载。etliTsixAY

B6 ###0-6-12-18-24-30-36-42-48-54-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2XAxisTitle1、普朗克常数的测定表一、U0v关系光阑孔mm入射光波长（inm）400.0430.0460.0490.0520.0对应频率（1014Hz）7.5006.9776.5226.1225.769vi截止电压Us（V）-2.25-2.06-1.85-1.7-1.53U0 v直线图精选资料，欢迎下载。etliTsxiAY

2.32.22.12.01.91.81.71.61.5

B######6 8XAxisTitle根据表一的实验数据（用最小二乘法处理）得：(e1.6021019Ch06.621034JS)直线斜率 K=0.41597 直线在v轴的截距=2.063直线在U轴的截