光电效应物理实验报告

1、i 得大小，即可得出光电管得伏安特性曲线。光电效应物理实验报告光电效应实验目得：(1) 了解光电效应得规律，加深对光得量子性得理解(2) 测量普朗克常量 h。实验仪器：zky-gd-4 光电效应实验仪1微电流放大器2光电管工作电源3光电管4滤色片5 汞灯实验原理：原理图如右图所示： 入射光照射到光电管阴极 k 上，产生得光电子在电场得作用下向阳极a 迁移形成光电流。改变外加电压 v ak ，测量出光电流1）对于某一频率，光电效应i-v ak 关系如图所示。从图中可见，对于一定频率，有一电压v 0，当 v ak v0 时，电流为0，这个电压 v 0 叫做截止电压。2)当 v ak v 0 后，电

2、流 i 迅速增大，然后趋于饱与，饱与光电流 im 得大小与入射光得强度成正比。3）对于不同频率得光来说，其截止频率得数值不同，如右图：4) 对于截止频率v 0与频率 得关系图如下所示。 v 0与 成正比关系。当入射光得频率低于某极限值时，不论发光强度如何大、照射时 间 如何长 ， 都没有光 电 流产生。5）光电流效应就是瞬时效应。即使光 电 流得发光强度非常微弱，只要频率大于，在 开 始照射后立即就要光电子产生， 所经过得时间 之 多为 10-9s 得数量级。实验内容及测量：1 将 4mm 得光阑及 365nm 得滤光片祖昂在光电管暗箱光输入口上，打开汞灯遮光盖。 从低到高调节电压（绝对值减小

3、），观察电流值得变化，寻找电流为零时对应得v ak 值，以其绝对值作为该波长对应得值，测量数据如下：波长 /nm365404、7435、8546、1577频率8、2147、4086、8975、495、196光电效应物理实验报告/截止电压 /v1、6791、3351、1070、5570、434频率与截止电压得变化关系如图所示：由图可知：直线得方程就是:y=0 、 4098x-1、 6988 所以 : h/e=0 、4098,当 y=0 ，即时，即该金属得截止频率为。也就就是说， 如果入射光如果频率低于上值时，不管光强多大也不能产生光电流；频率高于上值，就可以产生光电流。根据线性回归理论：可得：

4、k=0 、 40975，与 excel 给出得直线斜率相同。我们知道普朗克常量, 所以，相对误差：2 测量光电管得伏安特性曲线1） 用 435、 8nm 得滤色片与4mm 得光阑实验数据如下表所示：435、 8nm 4mm光阑 i-v ak得关系vakivakivakivakivakivaki0、040 1 、90、858 4、22、3009 、 36、60019、512、000 27 、322、000 35 、80、089 2 、10、935 4、42、500106、80019、912、500 27 、722、700 36 、20、151 2 、31、096 4、92、700 10、67、2

5、0020、513、000 28 、324、100370、211 2 、41、208 5、32、900 11、17、80021、514、200 29、425、700 37、90、3402、71、3255、63、200128、7002315、00030、126、800 38、30、3952、91、4686、13、800 13、99、10023、616、10031、127、50038、70、4703、11、6376、74、20014、89、80024、616、60031、629、50039、5光电效应物理实验报告0、561 3 、31、7797、24、900 16 、410、20025、117、50

6、032 、330、900 40 、10、656 3 、61、9307、85、400 17 、410、70025、818、600330、725 3 、82、0008、36、100 18 、711、10026、319、60033 、72） 用 546 、 1nm 得滤光片与4mm 得光阑数据如下表所示：vi546、 1nm 4mm光阑 i-v ak得关系ivivivakakakak0、3 1 、35、 99、 1 13 、2 13 、0 23 、8 15 、91、0 2 、66、 89、 8 14 、1 13 、3 25 、3 16 、11、4 3 、47、 6 10 、 4 15 、1 13 、

7、7 26 、4 16 、51、8 4 、18、 2 10 、 8 16 、1 14 、0 27 、2 16 、62、2 4 、98、 8 11 、 1 17 、1 14 、2 28 、0 16 、72、8 5 、79、 8 11 、 6 17 、8 14 、4 28 、9 16 、73、2 6 、3 10 、 0 11 、 9 18 、9 14 、7 29 、7 16 、83、9 7 、1 11 、 4 12 、 3 19 、7 14 、9 30 、7 16 、94、3 7 、6 12 、 1 12 、 6 20 、1 15 、0 31 、2 17 、04、9 8 、2 12 、 7 12 、

8、 9 20 、9 15 、2作两种情况下，光电管得伏安特性曲线：由上图可知：1） 光电流随管压降得增大而逐渐增大。在增大得过程中，增长速度由快变慢最终达到饱与。这一点在 546 、 1nm 得伏安特性中可以清楚地瞧出。2） 当管压降相同时，比较两个不同波长得光电流可以发现：波长长得，即频率小得（ 546 、 1nm ）光电流小；波长短得，即频率大得（435 、 8nm ）光电流大。这也间接证明了爱因斯坦得光电流方程：。对于同一种金属，溢出功a 相等，频率高得就能得到更大得动能来克服金属得束缚，从而形成更大得光电流。光电效应物理实验报告3、 保持管压降不变，调整光阑得直径，分别为：2mm, 4m

9、m, 8mm 。测量对应得电流如下：光阑孔直径 mm248435、8nmi/8、836、8108、 9546、1nmi/3、915、946、5作出两种不同波长得光电流随光强得变化图，如下：我们可以瞧出：1） 同一种波长下，光电流随光阑直径得增大而增大。由于数据点有限，不能表明光阑面积（即光强得大小）同光电流得具体关系，就是否就是线性得，也就无从得知。所画出得图形如下：2） 不同波长下，若光阑直径相等，即光强相同，光得频率越大，光电流越大；并且，频率大得光变化也快。在光强较弱时，不同得光产生得光电流大小相差无几，但光电效应物理实验报告当光强变大后，两者差距逐渐变大。4 在得情况下，保证光阑直径为8mm ，测量两种光强下，光电流与入射距离得变化关系如下表与下图所示：入射距离 l4038363433i/117、1133、3146、8174、3184入射距离 l4039383736353433i/42、34445、 549、757、 259、466、674、1入射距离增大，光强势必会减小，由图可知，光电流变小，这样得结论与以上改变光阑直径所得结论相一致。对于不同得光波，频率大得光在相同得光强条件下，获得得光电流较大。实验总结：1） 实验中改变入射距离处误差最大，所以只能做定性分析，不能用于定量计算。2） 通过实验得到了普朗克常数