请按此写光电效应实验报告.doc

【实验题目】光电效应测定普朗克常数【实验目的】 1、了解光电效应的基本规律,验证爱因斯坦光电效应方程。 2、掌握用光电效应法测定普朗克常数 h 。 3 、学会用作图法处理数据【实验原理】 1 、当光照射在物体上时,光的能量只有部分以热的形式被物体所吸收,而另一部分则转换为物体中某些电子的能量,使这些电子逸出物体表面,这种现象称为光电效应。在光电效应这一现象中,光显示出它的粒子性,所以深入观察光电效应现象,对认识光的本性具有极其重要的意义。普朗克常数 h 是1900 年普朗克为了解决黑体辐射能量分布时提出的“能量子”假设中的一个普适常数,是基本作用量子,也是粗略地判断一个物理体系是否需要用量子力学来描述的依据。 1905 年爱因斯坦为了解释光电效应现象, 提出了“光量子”假设,即频率为?的光子其能量为??h 。当电子吸收了光子能量??h 之后,一部分消耗与电子的逸出功 W ,另一部分转换为电子的动能,vm2 1 2?即爱因斯坦光电效应方程 W hvm2 1 2?????(1) 2 、光电效应的实验示意图如图 1 所示,图中 GD 是光电管, K 是光电管阴极, A 为光电管阳极, G 为微电流计, V 为电压表, E 为电源, R 为滑线变阻器,调节 R 可以得到实验所需要的加速电位差 AKU 。不同的电压 AKU ,回路中有不同的电流 I 与之对应,则可以描绘出如图 2 所示的 AKU -I 伏安特性曲线。(1 )饱和电流的强度与光强成正比加速电压 AKU 越大,电流 I 越大,当 AKU 增加到一定值后,电流达到最大值 HI ,HI 称为饱和电流, 而且 HI 的大小只与光强成正比。1 (2 )遏制电压的大小与照射光的频率成正比如图 3 所示,电源 E 反向连接,即当加速电压 AKU 变为负值时,电流 I 会迅速较少, 当加速电压 AKU 负到一定值 Ua 时,电流 0I?,这个电压 Ua 叫做遏制电压, 遏制电压与入射光的频率成正比,与光的强度无关。如图 4 所示。 a 2Ue mv 2 1??(2)e W e hU a????(3) 【实验内容】一、测量普朗克常量 1 、测量前的准备工作仪器连接:将 FB807 测试仪及汞灯电源接通(光电管暗箱调节到遮光位置),预热 20 分钟。调整光电管与汞灯距离约为 cm 40 并保持不变。用专用连接线将光电管暗箱电压输入端与 FB807 测试仪后面板上电压输出连接起来(红对红,黑对黑)。将“电流量程”选择开关置于合适档位: 测量截止电位调到 A10 13 ?, 做伏安特性调到 A10 10 ?(或 A10 11?) 。测定仪在开机或改变电流量程后,都需要进行调零。调零时应将光电管暗箱电流输出端 K 与测试仪微电流输入端(后面板上)断开,旋转“调零” 。调节好后,用 9Q 插头高频匹配电缆将信号电流输入与光电管暗盒上信号电流输出端连接起来 2、工作电压转换按钮于释放状态,电压调节范围是: V2~V2??,“电流量程”开关应置于 A10 13 ??档。 3 、在不接输入信号的状态下对微电流测量装置调零。操作方法是: 将暗盒前面的转盘用手轻轻拉出约 mm 3 左右,即脱离定位销,把 mm 4?的光阑标志对准上面的白点,使定位销复位。再把装滤色片的转盘放在挡光位,即指示“0 ”对准上面的