光电效应实验报告(同名11615).doc

光电效应实验报告(同名11615)
佛山科学技术学院
实 验 报 告
课程名称 实验项目
专业班级端K与测试仪微电流输入端（后面板上）连接起来。
2．测量光电管的伏安特性曲线
将电压选择按键置于-2～+2 V挡；将“电流量程”选择开关置于挡。
（1） nm，调光阑到4 mm挡。
（2）从低到高调节电压，记录电流从非零到零点所对应的电压值，作为数据表格1（请自行设计表格）的前面部分（精细），以后电压每变化一定值（可调节电压挡到
-2～+20 V），记录相应的电流值到数据表格1的后面部分。
（3） nm、 nm、 nm、 nm，从低到高调节电压，记录对应的电流值填入表格1中（注意：选择合适“电压挡”和“电流量程”）。
（4）用表格1中的数据在坐标纸上作对应波长及光强的伏安特性曲线（以电压值作为横坐标、电流值作为纵坐标）。
3．验证光电管的饱和光电流与入射光强成正比
当为20 V时，将“电流量程”选择开关置于相应的电流挡， nm、 nm、 nm、 nm、 nm，记录光阑分别为2 mm、4 mm、8 mm 时对应的电流值于表格2中（请自行设计表格）。用表格2中的数据验证光电管的饱和光电流与入射光强成正比。
4．测量普朗克常数
理论上，测出各频率的光照射下阴极电流为零时对应的，其绝对值即该频率的截止电压，然而实际上由于光电管的阳极反向电流、暗电流、本底电流及极间接触电位差等因素的影响，实测电流为零时对应光电管的电压并非截止电压
。
（1）测量方法
测量普朗克常数的方法通常有以下三种。
① 拐点法
根据表格1的数据画出的伏安特性曲线图中，分别找出每条谱线的“抬头电压”（随电压缓慢增加电流有较大变化的横坐标值），记录此值。在另一张坐标纸上以刚记录的电压值的绝对值作为纵坐标，以相应谱线的频率作为横坐标作出五个点，用此五点作一条直线，在直线上找两点求出直线斜率，求出直线的斜率后，可用求出普朗克常数。
② 零电流法
零电流法是直接将各谱线照射下测得的电流为零时对应的电压作为截止电压。此法的前提是阳极方向电流、暗电流和杂散光产生的电流都很小，用零电流法测得的截止电压与真实值相差很小，且各谱线的截止电压都相差，对曲线的斜率没有大的影响，因此对普朗克常数的测量不会产生大的影响。
③ 补偿法
补偿法是调节电压使电流为零后，保持不变，遮挡汞灯光源，此时测得的电流为电压接近截止电压时的暗电流和杂散光产生的电流。重新让汞灯照射光电管，调节电压
使电流值至，将此时对应的电压作为截止电压。此法可补偿暗电流和杂散光产生的电流对测量结果的影响。
（2）测量
拐点法测量普朗克常数，这种方法难于操作且误差较大，我们通常不采用。本实验仪器的电流放大器灵敏度高，稳定性好；采用了新型结构的光电管，光电管阳极反向电流，暗电流水平也较低，因此可以采用零电流法测量普朗克常数。
① 零电流法测量
将电压选择按键置于-2～+2 V挡，将“电流量程”选择开关置于挡，将测试仪电流输入电缆断开，调零后重新接上；调到直径4 nm 的滤色片。从低到高调电压，测量电流为零时该波长对应的截止电压，并将数据记于自行设计的表格3中。
nm、 nm、 nm、 nm的滤色片，重复以上测量步骤。用逐差法或作图法求出普朗克常数，并与公认值比较，求出相对误差［普朗克常数的公认值是］。
② 补偿法测量
将电压选择按键置于-2～+2 V挡；将“电流量程”选择开关置于挡，将测试仪电流输入电缆断开，调零后重新接上；调到直径4 nm的滤色片。从低到高调节电压，测量该波长对应的
，并将数据记于表格4中。
nm、 nm、 nm、 nm的滤色片，重复以上测量步骤。用逐差法或作图法求出普朗克常数，并与公认值比较，求出相对误差。
实验报告内容： （仪器名称、型号、参数、编号） （原理文字叙述和公式、原理图） 五、实验数据和数据处理 （实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）
实验数据及数据处理
表一：I-UAK