光电效应实验报告书.docx

光电效应测普朗克常量
姓名：梁智健
学院：材料成型及控制工程166班
学号：5901216163
台号：22
时间：2017-10-16
实验教室：309
【实验目的】
1、 验证爱因斯坦光电效应方程，并测定普朗克常量h。
m X = 365nm测量U^和 /值，分别填入标 准3,并在与（1）相同的坐标纸上以描点法画出u『i曲线;
3、取中(mm)=2， L = 400mm X = 365nm测量U 和 I值，分别填入标 准4,并在与(1)相同的坐标纸上以描点法画出u^ -1曲线;
三、分别测出不同通光量(光强)时的电流值并加以比较
将工作电压转换按钮按下，电压调节范围转变为：
-2V〜+30V，"电流量程"开关应转换至X10—10 A档，并重新调
零。
L 取 UAK= 30V，L = 400mm X = 365nm,光阑分别取中(mm) =2、4、8mm 将 相应的电流值i填入表5中； 2、取。皿=30V， 中(mm) = 4 X = 365nm，距离分别取 L = 300、350、400mm， 将相应的电流值i填入表6中；
【数据处理】
表1 U —v关系
(L = 400mm中(mm) = 4 “电流量程”开关应置于 X10—13 A 档电
压二—2V 〜+2V)
波长气(nm)
365
405
436
546
577
频率 v「X 1014Hz )





截止电压uai(V)
-
-
-
-
-
6 6 ? 75 8
yd/10e14Hz
2 0 6- 4 2 1 S d— d— d— d— -IJ
a/任n
图6
由图6可知，截止电压的绝对值数值|Ua. | 增大而增大，观察图线知两者近似呈线性关系。
表2 I〜uak关系
中（mm）=2 , L = 400mm 入=365m 电压二 -2V 〜+30V
Ql 1 1 :
C 5 10 16 2G 25 3D
图7 （入=436nm） I与Uk关系 图8 （入
=546nm) I 与 Uak 关系
表3 I〜U关系
中(mm)=2， L = 400mm 入=4°5 压二 -2V~ +30V
UAK(V)
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
iC 10-10 A )
0
0
6
13
17
20
23
25
27
29
31
33
34
35
36
37
38
由图7和图8可知阳极电流饱和缓慢，整个曲线先平稳增 长，后斜率变大，再后来到达饱和。从-2V开始，电流随电 压的增大而从0A开始上升。对于不同波长的光，所到达的 饱和电流值也不同，但大都当电压趋近30V左右时电流值趋 于饱和。
表4 IM~P关系
UAK = 30VL = 400mm入二365 电压二 -2V 〜+30V
光阑孔D (mm )
2
4
8
I (10-10 A )
37
115
432
由表4知随着光阑孔的增大，电流会增大。
表5七〜p关系
u = 30V D = 8mm 入=365 电压=—2V 〜+30V
距离L (mm )
300
350
400
I (10-10 A )
1318
848
630
由表5知随着距汞灯距离的增大，电流会减小(即光强减 弱，电流值相应减小)。
【误差分析、思考题】
测定普朗克常数的关键是什么？怎样根据光电管的特性 曲线选择适宜的测定遏止电压U的方法。
从遏止电压u与入射光的频率 的关系曲线中，你能确定 阴极材料的逸出功吗？
本实验存在哪些误差来源？实验中如何解决这些问题？
本实验中应用不同的方法测出了普朗克常数，不过却不同程 度的具有一定误差，误差产生原因是： 1、本底电流的影
响，本底电流是由于室内的各种漫反射光线射入光电管所 致，它们均使光电流不可能降为零 且随电压的变化而变化。
2、暗电流的影响，暗电流是光电管没有受到光照射时，也 会产生电流，它是由于热电子发射、和光电管管壳漏电等原 因造成；3、光电管制作时产生的影响：（1）、由于制作光 电管时，阳极上也往往溅射有阴极材料，所以当入射光射到 阳极上或由阴极漫反射到阳极上时，阳极也有光电子发射， 当阳极加负电位、阴极加正电