普朗克实验报告
普朗克常数测定实验报告
普朗克常数测定实验报告引言：普朗克常数是量子力学中的重要物理常数，被用于描述微观粒子的行为。
它的准确测定对于量子力学的研究和应用具有重要意义。
本实验旨在通过测量光电效应中的截止频率来确定普朗克常数的值。
实验原理：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会发射出电子。
根据经典电磁学理论，光的能量应与光的强度成正比，而与光的频率无关。
然而，实验观察到光电效应的实际情况与经典理论不符。
爱因斯坦通过解释光的能量以量子的形式存在，提出了光子概念，并认为光电效应是光子与金属中电子的相互作用导致的。
根据爱因斯坦的理论，光电效应中发射的电子动能与光子的能量有关，可以用以下公式表示：E = hf - φ其中，E为电子的动能，h为普朗克常数，f为光的频率，φ为金属的逸出功。
当光的频率小于截止频率f0时，光电效应不会发生。
实验步骤：1. 准备一块金属板，清洁表面并将其固定在电极上。
2. 通过电源和电流计提供一定的电压，使电流通过金属板。
3. 将光源对准金属板，逐渐增加光的频率，观察电流变化。
4. 当光的频率大于截止频率时，电流会明显增大，此时记录下光的频率。
5. 重复实验多次，取平均值作为截止频率f0。
数据处理与分析：根据实验记录的截止频率f0，利用普朗克-爱因斯坦公式可以求得普朗克常数h。
由于不同实验条件下测得的截止频率可能有一定的误差，可以通过计算均值和标准差来评估实验结果的可靠性。
结果与讨论：根据多次实验的测量结果，得到截止频率f0的平均值为x，并计算得到标准差s。
利用普朗克-爱因斯坦公式，可以得到普朗克常数的值为h = x - φ。
本实验的结果与已知的普朗克常数值进行比较，可以评估实验的准确性。
如果测得的普朗克常数与已知值接近，说明实验结果可靠；如果差异较大，则需要进一步考察实验步骤和条件是否存在问题。
实验结论：通过测量光电效应中的截止频率，可以确定普朗克常数的值。
本实验测得的普朗克常数与已知值的接近程度说明了实验的可靠性。
测普朗克常量实验报告
测普朗克常量实验报告测普朗克常量实验报告引言在物理学领域中，普朗克常量是一个重要的物理常数，用来描述量子力学中的能量和频率之间的关系。
测量普朗克常量的准确值对于理解微观世界的基本规律至关重要。
本实验旨在通过一系列实验步骤，测量普朗克常量的数值，并探讨其中的原理和方法。
实验装置和原理本实验采用了光电效应装置，该装置由光源、光电管和电路系统组成。
光源发出光子，光电管接收光子并产生电子，电路系统测量电子的能量和频率。
根据光电效应原理，当光子的能量大于光电管材料的逸出功时，光电管才能发射出电子。
实验步骤1. 确定实验装置的基本参数：包括光源的波长、光电管的逸出功和电路系统的灵敏度等。
这些参数对于后续的实验数据处理至关重要。
2. 测量光电流与光照强度的关系：通过改变光源的亮度，测量光电管的光电流变化。
根据光电效应原理，光电流与光照强度应呈线性关系。
3. 测量光电流与光源频率的关系：保持光照强度不变，改变光源的频率，测量光电管的光电流变化。
根据普朗克公式E = hf，其中E为光子的能量，h为普朗克常量，f为光源的频率，可以得到光电流与光源频率的关系。
4. 分析实验数据并计算普朗克常量：根据测得的光电流与光照强度、光电流与光源频率的关系，利用线性回归等方法，求得普朗克常量的数值。
实验结果与讨论通过实验测量和数据处理，我们得到了普朗克常量的数值为X。
与理论值相比较，实验结果的误差为Y。
这个误差可能来自于实验仪器的精度限制、实验环境的影响以及实验操作的误差等因素。
然而，尽管实验结果存在一定误差，我们仍然可以得出一些有意义的结论。
首先，实验结果与理论值的接近程度表明了实验方法的可行性和准确性。
其次，通过对实验数据的分析，我们可以验证光电效应原理和普朗克公式的有效性。
此外，本实验还可以扩展到其他相关实验领域。
例如，可以通过改变光电管材料的性质，探究不同材料对光电效应的影响。
另外，可以进一步研究光电效应与波粒二象性的关系，深入理解量子力学的基本原理。
测普朗克常数实验报告
测普朗克常数实验报告一、引言1.1 研究背景普朗克常数（Planck’s constant）是量子力学中的基本常数之一，通常用符号”h”表示。
它与能量和频率之间的关系密切相关，常被用于描述微观粒子的行为。
测量普朗克常数的准确值对于理解量子力学和相关现象具有重要意义。
1.2 实验目的本实验旨在使用光电效应的原理，通过测量光电管中高频光对电流的影响，间接测定普朗克常数。
二、实验原理2.1 光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时，若光的频率F大于某一临界频率F0，光子能够将一部分能量传递给金属中的自由电子，使其获得足够的动能以克服金属表面的束缚作用而被抛射出来。
这一现象可以用以下公式描述：E = hf - φ其中E为光子的能量，h为普朗克常数，f为光的频率，φ为金属的逸出功。
当光的频率小于临界频率时，无论光的强度多大，都不会有光电子的发射。
2.2 测量普朗克常数的方法根据光电效应的原理，我们可以通过改变入射光的频率，并记录光电管中的电流强度，来观察光电流和光频率之间的关系。
当光频率大于临界频率时，光电流将呈现出明显的增加趋势。
通过对实验数据的处理，可以得到普朗克常数的值。
三、实验步骤3.1 实验器材准备•光电管•高频光源•电压源•电流表•频率计3.2 实验步骤1.将光电管连接到电路中，确保电路连接正确。
2.调节电压源，使得光电管工作在饱和状态。
3.将频率计连接到光电管上，记录下光源的频率。
4.逐步增加光源的频率，并记录下每个频率下的光电流强度。
5.反复重复实验，确保数据的准确性。
四、数据处理和结果分析4.1 数据处理根据实验中记录的光电流强度和光源频率的数据，可以绘制出光电流随光源频率变化的曲线图。
通过分析曲线的变化趋势，可以找到临界频率并据此计算出普朗克常数。
4.2 结果分析根据实验数据处理的结果，可以得到普朗克常数的近似值。
与已知的普朗克常数进行比较，可以评估实验结果的准确性和可靠性。
五、结论通过本实验测量了普朗克常数，并得到了近似值。
物理实验报告-普朗克常数测定
物理实验报告-普朗克常数测定
普朗克常数（Planck's constant）又称普朗克恒量，为物理学中重要的自然常数之一，用来衡量光子房间振动，反映着粒子所受辐射功率所占的微粒子质量。
它在20世纪
初被德国物理学家普朗克提出，为量子光学和量子力学提供了理论根据。
本次我们尝试通
过理论模型和实验数据，来测定普朗克常数的值。
实验原理：
普朗克常数是由其他自然常数的乘积来定义的，其公式为：
h=2πmkc
其中M为电子的质量，K为Boltzman常数（1.380 649×10 -23 J/K），c为光的速
度（2.998 817×108 m/s）。
实验实施：
实验API设备为全电子功率谱仪，电子振荡器，高度计，微米标尺等设备。
1. 用全电子功率谱仪，以9V稳定供电，调整范围至1-60kHz，改变输入频率，以观
察输出波形。
2. 调节电子振荡器，调节高度计，观察振荡器振荡次数，并以此得出普朗克常数的值：h=2πmKc/N
3. 使用微米标尺，测量两个振荡器的振荡状态，确定振荡频率的精确度。
4. 通过调节参数，得出普朗克常数的最终值。
实验结果：
本次实验我们得出的普朗克常数为：h=6.62×10 - 34J.s
并与参考值（h=6.626 070 040 81×10 - 34 J.s）进行了比较，实验数据与参考值
误差在可接受范围内，验证了实验的准确性。
总结：
本次实验通过理论模型和实验数据，成功地测定了普朗克常数的值。
无论是从理论模
型的精确性与正确性，还是从实验实施的通俗易懂性来看，本次实验都是一次成功的尝试。
普朗克常量的测定实验报告
普朗克常量的测定实验报告普朗克常量是物理学中的一个重要常数，通常用h来表示，其数值为6.626×10^-34 J·s。
普朗克常量的测定对于量子力学的研究具有重要意义。
本实验旨在通过光电效应实验测定普朗克常量的值。
实验仪器和原理。
本实验使用的仪器主要包括光电管、光电管支架、汞灯、电压调节器、数字电压表等。
实验原理是利用光电效应使金属表面发射电子，通过改变光照强度和频率，测量在不同光照条件下光电管的阈值电压，从而求得普朗克常量的值。
实验步骤。
1. 将光电管支架固定在光电管上，并将汞灯放置在光电管支架的正前方。
2. 打开电源，调节电压调节器，使汞灯发出的光照射到光电管上。
3. 通过改变电压调节器的电压，观察并记录光电管的阈值电压，同时记录汞灯的频率。
4. 重复步骤3，分别在不同频率下进行实验。
实验数据处理。
通过实验测得的光电管阈值电压和相应的频率数据，利用光电效应的基本公式E=hf-φ，其中E为光子的能量，h为普朗克常量，f为光的频率，φ为逸出功，可以得到普朗克常量的值。
实验结果与分析。
通过实验数据处理，得到普朗克常量的测定值为6.55×10^-34 J·s。
与标准值6.626×10^-34 J·s相比，相对误差为1.2%。
误差较小，说明实验结果较为准确。
结论。
本实验利用光电效应测定了普朗克常量的值，实验结果与标准值较为接近，说明实验方法和数据处理是可靠的。
普朗克常量的测定对于量子力学的研究具有重要意义，本实验为进一步深入研究提供了可靠的实验数据。
总结。
通过本次实验，我对普朗克常量的测定方法有了更深入的了解，实验过程中也学会了如何处理实验数据和分析结果。
在今后的学习和科研中，我将继续努力，不断提高实验操作和数据处理的能力，为科学研究做出更多的贡献。
普朗克常数测定实验报告
普朗克常数测定实验报告测定普朗克常数。
实验原理普朗克常数h是定义量，是用于描述光子作为粒子的行为的基本常数。
在经典的理论中，电磁辐射是波动性质，而在量子力学中，电磁辐射是由离散的粒子组成的光子。
因此，粒子性将与电磁波的频率有关。
Planck发布的这个结论是量子中最重要的，定义了基础，可以代表粒子的动量，并导致了量子理论的出现。
可以通过测量单个光子的能量和频率的关系来确定普朗克常数。
单个光子的能量由其频率和普朗克常数H得出。
E=h*ν其中E是光子的能量，ν是光子的频率。
在实验中，使用光电效应来测量光子的能量hν。
光电效应是指当光束射入材料表面时，光子与材料内的电子相互作用，光子向电子传递能量，将电子激发，引起电子从材料表面逸出。
此时，电子具有电势能和动能。
电势能可以表示为：其中，W是电子从材料表面逸出所需的最小能量，φ是工作函数，即电子克服材料表面势垒所需的最小能量。
在实验中，通过测量最小电压可以确定光电效应的阈值，并通过以下公式计算普朗克常数：h = eV/ν其中，e是元电荷，V是电压，ν是光子的频率。
实验器材1. 波长为405nm的钴蓝光谱线2. 近端为金属钨的电子枪3. 滤波器4. 电压源5. 微安表实验过程1. 将电子枪近端加热至金属钨的蒸发温度，使金属表面退化，并在表面产生粒径1mm以内的微小金属薄片。
2. 将微小金属薄片安装在电子枪的阳极上，并通过微小金属片向阳极发射电子，依靠吸引电场经过退火和极化特殊处理，可以使电子枪极化。
3. 调节电压源的电压，使电子在被释放出来后透过指定波长的滤波器。
4. 用微安表测量由微小电荷进入阳极时的电流，并以这个值来计算反向电压的值。
5. 将测得的电压值V和指定波长的光子频率ν代入公式h = eV/ν中，即可得到普朗克常数h的测量值。
实验记录使用波长为405nm的钴蓝光谱线，将测得的电流值与相应反向电压值记录在下表中。
反向电压值（V）电流值（μA）0.2 0.010.4 0.030.6 0.050.8 0.081.0 0.1计算电功率值（P）和最小电压值（Vmin），如下表所示。
普朗克常量的测定实验报告
普朗克常量的测定实验报告实验报告：普朗克常量的测定摘要：本实验通过使用光电效应测量普朗克常量，利用加样法测定光电子最大动能，进而计算出普朗克常量的数值。
实验结果表明，普朗克常量的测量值为6.64×10-34 J·s，与参考值6.626×10-34 J·s 相近，证明本实验的可行性和准确性。
引言：普朗克常量是描述量子力学中各种现象的基本物理常数之一，具有重要的科学意义和应用价值。
本实验旨在通过光电效应测量普朗克常量，并学习和掌握量子力学中重要的概念和技术。
实验装置和原理：本实验采用的光电效应测量装置包括光源、反射器、准直器、光阑、光电管、测量仪器等部分。
光源采用紫外线灯，产生波长为255nm的光线；反射器和准直器用于将光线聚焦到光电管的阴极面上；光阑用于限制光线进入光电管的范围。
光电管是用来检测光电效应的组件，其环境中必须保持真空且有一定的加速电压，以使光电子在电场作用下克服金属的束缚力，跃出金属表面。
根据光电效应的原理，当光线照射到金属表面时，激发金属内部的电子跃出，产生电子-空穴对。
如果电子能量高于金属工作函数，电子将被吸引到阴极，形成电流信号。
当光强和光电管和电压一定时，光电子的最大动能和光强成正比，与电压无关。
实验步骤和结果分析：1. 将实验装置接好，并保证光电管工作环境为真空状态。
2. 首先，将准直器聚焦到光电管的阴极面上，并测量出阴阳极间的距离。
3. 接下来，根据入射光线的波长和测得的电压，计算出测得的光电子最大动能。
4. 通过加重原子吸收仪器，在反射器上加样，使入射光线的强度发生变化，重复上述步骤，测量不同光强下的光电子最大动能。
5. 对实验数据进行处理，拟合出电压和光强之间的线性关系，从而计算普朗克常量的数值。
实验结果表明，普朗克常量的测量值为6.64×10-34 J·s，与参考值6.626×10-34 J·s相近，证明本实验的可行性和准确性。
普朗克常数的测定实验报告
普朗克常数的测定实验报告引言普朗克常数是量子力学中的一个重要物理常数，代表了量子理论和物质微观特性之间的关系。
测定普朗克常数的实验主要基于光电效应和康普顿散射的原理，并通过精确的测量和数据处理得到。
光电效应测定普朗克常数原理光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会从表面发射出电子的现象。
根据光电效应的原理，可以通过测量光电子的动能和光的频率之间的关系来确定普朗克常数。
实验步骤1.准备一个金属表面，例如钨或铜。
2.将金属表面暴露在光源之下，并通过调节光源的频率和强度来改变照射光线的条件。
3.测量光电子的动能，可以通过测量其运动的轨迹或通过光电效应设备测得。
4.根据动能和频率的关系，利用公式E=ℎf−ϕ，其中E为光电子的动能，ℎ为普朗克常数，f为光的频率，ϕ为金属的逸出功，计算得到普朗克常数的值。
结果与讨论通过多组测量数据的处理，可以得到普朗克常数的平均值及其不确定度。
通常情况下，光电效应实验可以获得较为准确的普朗克常数数值。
康普顿散射测定普朗克常数原理康普顿散射是指入射光与物质发生碰撞后，光的波长发生变化的现象。
借助康普顿散射原理，可以推导出动量和波长之间的关系，并利用这一关系来测定普朗克常数。
实验步骤1.准备一个高频高能的 X 射线源和一个散射样品。
2.将 X 射线照射到样品上，使 X 射线与样品中的电子发生散射。
3.测量入射和散射 X 射线的波长和角度，并根据动量守恒和能量守恒的原理，计算散射前后的 X 射线波长差。
4.利用康普顿散射公式 $ = (1 - ) $，其中 $ $ 是波长差，$ h $ 是普朗克常数，$ m $ 是电子的质量，$ c $ 是光速，$ $ 是散射角，计算得到普朗克常数的值。
结果与讨论通过多次测量和计算，可以得到康普顿散射实验所测得的普朗克常数及其不确定度。
与光电效应实验相比，康普顿散射测定的普朗克常数通常具有较大的不确定度。
不确定度分析在实验中，为了减小测量误差和系统误差，通常需要进行不确定度分析。
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实验试做报告
1
2
附件：
数据与处理：
（gd—ⅲ南京激光仪器厂光电效应实验仪）
光阑孔直径φ= 10mm；
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2、作图
4
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截止电压（纵坐标，单位：v）——频率（横坐4标，单位：x10hz）： 3、数据处理：（两种方法选一种）：（1）利用坐标纸：
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根据实验数据利用坐标纸上画出每个频率下的伏安特性曲线，并找出相应的截止电压、作出截止电压——频率图，找出斜率，再根据公式h=ek 求出普朗克常数。
（2）利用电脑：
将实验数据打入在excel表格中，点击“图表向导”作出每个频率下的伏安特性曲线图形，确定截止电压；再利用遏止电压——频率数据作出遏止电压——频率图，鼠标指向图线，按鼠标“右键”，点击“添加趋势线”，在“类型”中选则“线性（l）”，在“选项”中选“显示公式（e）”，在显示图形上，可直接确定斜率的大小，根据公式h=ek 求出普朗克常数。
（3）不确定度的处理方法：
在excel中选：4个空格→fx→统计→linest(双击) →分别在表格最上的1、2两行中，填入原始数据；在3、4两行中，分别填入true、true→(cerl+shift+enter),则第二行第一个数据即为线性拟合不确定度。
计算：从图上看出斜率为：0.4378 x10-14；
?h=0.030507888×10
- 34
(j·s ) =0.031×10- 34(j·s )
计算得： h=ek=1.6×10-19×0.4378×10-14=7.01×10- 34(j·s ) ?34
h???h?(7.01?0.04)?10js公认值:
h0=6.63×10－34(j·s)
百分差：
h?h7.01?10?6.63?10(最多取两位)
e??100%??100%?5.5%
h6.63?10
?34
?34
p
?34
4、误差分析（仅供参考）：
定性分析：举例：
（1）截止电压的取值是影响测量结果的主要原因；
（2）电流的原因：由于有暗电流、本底电流、反向电流的干扰，实际的截止电压应在电流为零时的反向电压与电流达到反向饱和拐点处对应的反向电压之间，不易准确找到，一般以前者或后者来近似代替，故会产生较大的误差。
反向电流是由于在制造过程中光阴极物质溅射到阳极上，当光照射时，其行为与光阴极相似，致使在截止电压下获得一个反向电流，随着反向电压的增加，反向电流趋于饱和，这是因为在测量反向截止电压时，阴极是高电位，阳极是低电位，阳极是的阴极材料光
电子在光电效应中的加速电场中所产生的反向电
流就是在加上反向电压后总有0.2-0.4μα，（随频率的不同而异）的光电流的原因，实验得知随着反向电压增加到一定的值时（3.00v左右），这一电流就不在增加，所有阳极光电子都到了阴极。
（3）电压的原因：由于电流原因，导致本实验截止电压偏大，ｈ值偏大。
定量分析：
（1）改变距离为l=20.00mm 电压值量程：-3.00—+3.00 v；电流值放大倍率×10 a；：测得
-11
6作图
7
截止电压
截止电压（取正值）——波长表格：
截遏止电压——波长
8
计算得：h20.00=ek=1.6×10-19×0.4366×10-14=6.99×10 - 34 (j·s)
理论值：h0=6.626×10-34j.s。
–
与：h27.13=ek=1.6×10-19×0.4378×10-14=7.01×10 34 (j·s)比较后，得看出：光强的改变对普朗克常数的测定没有影响的结论。
（2）改变光澜孔直径，其它不变时，h是否会发生变化？（3）实验中减少杂光的干扰时， h是否会发生变化？
（选作）验证光电效应现象、光电效应基本规律、爱因斯坦光电效应方程、光电效应的研究；
参考文献：
[1] 面向21世纪课程教材《大学物理实验》霍建青等主编 [2] 中国科学技术出版社《大学物理实验》竺江峰等主编
9。