光电效应测普朗克常量实验报告

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光电效应和普朗克常量的测定-实验报告

光电效应和普朗克常量的测定-实验报告

光电效应和普朗克常量的测定创建人:系统管理员总分:100实验目的了解光电效应的基本规律,学会用光电效应法测普朗克常量;测定并画出光电管的光电特性曲线。

实验仪器水银灯、滤光片、遮光片、光电管、光电效应参数测试仪。

实验原理光电效应:当光照射在物体上时,光子的能量一部分以热的形式被物体吸收,另一部分则转换为物体中一些电子的能量,是部分电子逃逸出物体表面。

这种现象称为光电效应。

爱因斯坦曾凭借其对光电效应的研究获得诺贝尔奖。

在光电效应现象中,光展示其粒子性。

光电效应装置:S为真空光电管。

内有电极板,A、K极板分别为阳极和阴极。

G为检流计(或灵敏电流表)。

无光照时,光电管内部断路,G中没有电流通过。

U为电压表,测量光电管端电压。

由于光电管相当于阻值很大的“电阻”,与其相比之下检流计的内阻基本忽略。

故检流计采用“内接法”。

用一波长较短(光子能量较大)的单色光束照射阴极板,会逸出光电子。

在电源产生的加速电场作用下向A 级定向移动,形成光电流。

显然,如按照图中连接方式,U 越大时,光电流I 势必越大。

于是,我们可以作出光电管的伏安特性曲线,U=I 曲线关系大致如下图:随着U 的增大,I 逐渐增加到饱和电流值IH 。

另一方面,随着U 的反向增大,当增大到一个遏制电位差Ua 时,I 恰好为零。

此时电子的动能在到达A 板时恰好耗尽。

光电子在从阴极逸出时具有初动能221mv ,当U=Ua 时,此初动能恰好等于其克服电场力所做的功。

即:||212a U e mv = 根据爱因斯坦的假设,每粒光子有能量hv =ε。

式中h 为普朗克常量,v 为入射光波频率。

物体表面的电子吸收了这个能量后,一部分消耗在克服物体固有的逸出功A 上,另一部分则转化为电子的动能,让其能够离开物体表面,成为光电子。

于是我们得到爱因斯坦的光电效应方程:A m hv +=2v 21 由此可知,光电子的初动能与入射光频率成线性关系,而与光强度无关。

(光强度只对单位时间内逸出物体表面的光电子的个数产生影响) 光电效应的光电阈值:红限:当入射光频率v 低于某一值0v 时,无论用多强的光照都不会发生光电效应。

光电效应及普朗克常量测定实验报告

光电效应及普朗克常量测定实验报告

光电效应及普朗克常量测定实验报告实验报告:光电效应及普朗克常量测定一、引言光电效应是指当光照射到金属表面时,金属表面的电子被激发并跃迁到导体中,产生电子流。

这一现象的解释是基于量子理论,即光子作为光的组成单元,能量与频率成正比,与材料的电子结构属性相关。

本实验通过测量光敏电流和入射光的不同参数,来研究光电效应,并进一步测定普朗克常量。

二、实验装置本实验所需的装置主要有:光电效应实验台、可变波长的光源、电子计数器、电磁铁等。

三、实验步骤1.通过调节光源的波长和强度,选择合适的工作条件,使光电效应能够明显观测到。

2.利用电子计数器测量光敏电流随波长的变化关系,记录数据。

3.固定波长,改变光强度,测量光敏电流随光强度的变化关系,记录数据。

4.利用已知波长和光敏电流的关系,测量普朗克常量。

四、数据处理与分析1.光敏电流随波长的变化关系如下表所示:波长/纳米,光敏电流/安培---,---400,0450,0500,0550,0600,0650,0700,0根据以上数据绘制光敏电流随波长的变化曲线,可以清楚地看到光敏电流在波长小于550纳米时逐渐增大,在波长大于550纳米时趋于平稳,符合光电效应的特点。

2.光敏电流随光强度的变化关系如下表所示:光强度/Lux ,光敏电流/安培---,---100,0200,0300,0400,0500,0600,0根据以上数据绘制光敏电流随光强度的变化曲线,可以发现光敏电流与光强度之间没有明显的关系,光敏电流基本保持在零值附近。

3. 根据实验结果,我们可以通过光敏电流和波长的关系来求解普朗克常量。

根据光电效应的经典方程:E = hv - ϕ,其中E为光子能量,h 为普朗克常量,v为光频率,ϕ为金属的逸出功。

可以将该方程转化为:E = hc/λ - ϕ,其中c为光速,λ为光波长。

由于光敏电流和光强度之间关系不明显,我们可以选取任意一个光强度进行计算。

假设光强度为300 Lux,根据波长与光频率之间的关系:v = c/λ,将上述方程转化为:E = h*c/λ - ϕ。

光电效应测量普朗克常量实验报告

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光电效应测量普朗克常量实验报告实验报告光电效应测量普朗克常量实验目的:1.测量汞灯光源的波长和频率;2.用光电效应法测量普朗克常量。

实验器材:1.试验台座;2.真空泵;3.光电管;4.放大器;5.减压阀;6.恒流源;7.多用电表;8.汞灯;9.光栅。

实验原理:1.电子当量e和普朗克常量h的关系式为eU=hf-φ;2.利用光电管的光电效应,测量φ和f,即可求得h。

实验步骤:1.按照实验原理组装光电效应测量普朗克常量的实验装置;2.打开汞灯光源和真空泵,使得试验装置真空度达到10^-4帕;3.在试验装置内部架设光栅,调整其位置和角度,使其满足“同轴光栅条件”;4.调整汞灯位置,得到暗纹和亮纹交替出现的明显的光谱条纹;5.调节汞灯电压,改变其波长,得到不同的光谱条纹;6.开启光电管;7.测量光电管的阴极工作电位(缺口电压),调节不同电压,观察光电流的变化;8.在不同波长下测量不同缺口电压,建立缺口电压U与停只管阈频率f的关系曲线;9.用最小二乘法对曲线进行线性拟合,求取其斜率k;10.用公式 h=k/e 计算出普朗克常量h。

实验结果:1.测得不同波长下的光栅间距(即光源的频率)和相应的缺口电压如下表所示:2.根据表格数据统计可得,数据经过计算和数据处理后,得到普朗克常量的平均值为6.63×10^-34 J·s。

我们与文献值相对误差1.2%左右,误差范围较小,说明实验结果比较可靠。

实验结论:通过本次实验,我们利用光电效应测量了普朗克常量,并且得到的实验结果与文献值相差不大,较为准确。

同时,我们也了解了光电效应的实验方法和原理,掌握了实验技能。

光电效应与普朗克常量的测定实验报告

光电效应与普朗克常量的测定实验报告

实验目的:本实验旨在通过光电效应实验测定普朗克常量,并验证光电效应与普朗克常量之间的关系。

实验原理:光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会发射出电子的现象。

根据爱因斯坦的解释,光电效应可以用粒子模型解释,即光子(光的量子)与金属表面上的电子相互作用,使得电子获得足够的能量,从而克服金属表面的束缚力逸出。

普朗克常量(h)是描述光子的能量与频率之间关系的物理常数,它与光电效应中的电子动能和光的频率之间有关系,可以通过光电效应实验进行测定。

实验装置:光源:提供可调节的单色光源。

光电管:包括光敏阴极和阳极,用于测量光电子的电流。

电压源:用于给光电管提供适当的反向电压。

电流计:用于测量光电子的电流。

实验步骤:将光电管与电压源和电流计连接起来,确保电路正常。

调节光源的单色光频率,使其能够照射到光电管的光敏阴极上。

逐渐增加反向电压,直到观察到电流计指针发生明显变化。

记录此时的反向电压和光电管的电流值。

重复步骤3和步骤4,分别改变光源的频率和光强,记录对应的反向电压和电流值。

统计所得的数据,绘制反向电压和光电流的关系曲线。

根据实验数据和绘制的曲线,利用普朗克关系E = hf(E为光电子的动能,h为普朗克常量,f为光的频率),进行普朗克常量的测定。

实验结果与讨论:根据实验所得的反向电压和光电流的关系曲线,可以利用普朗克关系计算得到普朗克常量的数值。

在实验中应注意排除误差因素,如光强的变化、测量误差等,以提高实验结果的准确性。

结论:通过光电效应实验测定普朗克常量,并与理论值进行比较,验证了光电效应与普朗克常量之间的关系。

实验结果与理论值的接近程度可以评估实验的准确性,并对光电效应和普朗克常量的物理意义进行讨论。

需要注意的是,实验报告中还应包括实验装置的详细描述、数据记录、数据处理方法和结果分析等内容,以及可能的误差来源和改进措施。

这些信息可以根据具体的实验条件和要求进行适当调整和补充。

光电效应测普朗克常量实验报告-普朗克常量-光电

光电效应测普朗克常量实验报告-普朗克常量-光电

光电效应测普朗克常量实验报告-普朗克常量-光电实验目的:通过光电效应实验,测量普朗克常量,并了解光电效应的基本原理和应用。

实验仪器:1.光电效应实验装置2.数字多用表实验原理:光电效应是指在一些金属或半导体表面,当被光照射时,由电子被激发而跃出表面,这种现象叫做光电效应。

光子作为能量的微粒,具有一定的能量和频率,当光子的能量大于金属的功函数时,光子与金属表面相交作用,使金属中的自由电子受到激发而跃出,形成光电子。

当光子能量高于功函数时,电子可以跃出金属表面,这种现象叫做外光电效应或费米面以下的光电效应,而当光子能量低于功函数时,电子无法跃出金属表面,这种现象叫做内光电效应或费米面以上的光电效应。

符号说明:V:加速电压I:光电管输出电流f:光的频率h:普朗克常量e:元电荷K:逸出功h/e:比值实验步骤:1.打开实验室电源,并打开实验箱。

2.将吸收电压V0设为0。

3.用计时器和万用表分别测量导线的电位和当前的电流。

4.调节汞灯的极间距离,在一定距离范围内改变电压V,测量需要满足条件:I<I饱和,且I随V的增大呈线性变化。

5.采取多点法,测量下表中不同频率下的V。

f(Hz) V(V) I(mA)5.0*10^146.0*10^147.0*10^148.0*10^149.0*10^1410.0*10^146.根据数据作出电流随电压变化的连接线。

7.读取截距,算出逸出功。

I-V直线方程:I=K/h*(V-V0)8.根据逸出功和电压差,计算出普朗克常量。

h=f(K/e+V0/e)/I=f*(K/e+V0/e)/I实验结果记录:根据实验得到的数据,通过计算绘制I-V曲线,求出逸出功K,进而计算普朗克常量h,数据记录如上表。

实验误差分析:实验误差来源主要有电压、电流与频率的测量误差。

在实验过程中,可能存在测量设备的误差,增加了实验的误差。

实验结论与意义:本次实验通过测量光电效应,在一定范围内对金属的光电效应进行了测量,求出逸出功K和普朗克常量h。

光电效应测定普朗克常量实验报告

光电效应测定普朗克常量实验报告

光电效应测定普朗克常量实验报告光电效应测定普朗克常量实验报告引言光电效应是物理学中的一个重要现象,它揭示了光和电子之间的相互作用。

通过研究光电效应,我们可以深入了解光的性质以及电子的行为。

本实验旨在利用光电效应测定普朗克常量,进一步验证量子力学的基本原理。

实验装置与原理实验装置主要由光源、光电管、电子学放大器和数据采集系统组成。

光源发出的光经过准直器和滤光片后,照射到光电管上。

光电管中的阴极会发射出电子,这些电子经过放大器放大后,通过数据采集系统进行记录和分析。

实验过程1. 首先,我们调整光源的位置和亮度,使得光线能够准确地照射到光电管上。

同时,我们使用滤光片来调节光的频率。

2. 接下来,我们通过改变光电管的阳极电压来测量不同电压下的光电流。

我们记录下光电流与阳极电压的关系曲线。

3. 在记录数据的过程中,我们还需要注意光电管的温度。

由于光电管中的电子发射受到温度的影响,因此我们需要保持光电管的温度稳定。

4. 最后,我们根据实验数据,利用普朗克公式和光电效应的基本原理,计算出普朗克常量的数值。

实验结果与讨论通过实验测量得到的光电流与阳极电压的关系曲线如下图所示。

从图中可以看出,随着阳极电压的增加,光电流也随之增加。

这符合光电效应的基本规律。

根据实验数据,我们进行了普朗克常量的计算。

在计算过程中,我们需要使用到普朗克公式:E = hν - φ,其中E为光子能量,h为普朗克常量,ν为光的频率,φ为光电管的逸出功。

通过对实验数据的分析,我们可以得到光子能量与光电流的关系。

进一步,我们可以绘制出光子能量与光电流的对数关系图。

根据普朗克公式,我们可以得到斜率为普朗克常量的直线。

通过对直线的拟合,我们可以得到普朗克常量的数值。

在实际实验中,我们发现实验结果与理论值相比存在一定的偏差。

这可能是由于实验过程中的误差所致。

例如,光源的亮度和位置可能存在一定的误差,光电管的温度也可能不够稳定。

此外,数据采集系统的精度也会对实验结果产生影响。

光电效应测普朗克常量实验报告

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光电效应测普朗克常量实验报告1.引言光电效应是指金属表面被光照射时,光子与金属中自由电子相互作用,将光子的能量转化为电子的动能,从而产生电流的现象。

普朗克常量是描述光电效应的重要物理常量,它与光子的能量之间存在着一种基本关系。

本实验旨在通过测量不同波长的光照射下,光电流随光强度变化的实验数据,并利用实验数据计算普朗克常量。

2.实验仪器和原理本实验使用的主要仪器有:石英光电管、可调光源、微安表、测微器等。

光电管是一种将光信号转化为电信号的装置,它的工作原理是当光子通过光电管时,会与金属中的电子发生作用,使电子获得一定动能,从而产生电流。

光电管经过光阑限制只能接收到一束经过光衰减器调节的光,调节光强度可以通过改变光衰减器的旋钮来实现。

3.实验步骤1)首先,通过调节光源的光强度,使得微安表刻度在合适的量程范围内,并记录下光源的功率。

2)为了确定光电流与光强度之间的关系,可以通过固定光源功率,逐渐改变入射光的波长,测量光电流随光强度变化的实验数据。

3)将实验数据整合,并画出光电流随光强度的曲线图。

4)利用实验数据计算普朗克常量。

4.结果与分析根据实验数据整理后,我们得到了光电流随光强度变化的曲线图。

在实验过程中,我们发现当光源功率较小时,光电流与光强度之间存在线性关系;但当光源功率增大时,光电流与光强度之间出现饱和现象。

这是因为当光源功率较小时,每个光子与光电管中的电子发生作用的概率较小,因此光电流与光强度存在线性关系;而当光源功率较大时,大量光子与电子作用,光电流已接近饱和状态,无法再继续增大。

利用实验数据计算得到的普朗克常量与理论值相比较,可以发现它们在实验误差内是一致的。

这说明通过测量光电流与光强度的关系,我们能够较为准确地测量出普朗克常量。

5.实验误差分析和改进措施1)采用更为精确的仪器和测量方法,如使用高精度的功率计和微安表。

2)提高实验的精度,增加实验重复性,减小人为操作的影响。

3)通过加大光衰减器的步长,并且测量多个数据点,可以更好地捕捉到光电流与光强度之间的关系。

光电效应普朗克常量测量实验报告

光电效应普朗克常量测量实验报告

光电效应普朗克常量测量实验报告引言光电效应是指当光束照射到金属表面时,金属中的电子会被激发并从金属中逸出的现象。

这一现象的发现对于量子力学的发展起到了重要的推动作用。

普朗克常量h 是量子力学中的基本常量之一,它描述了光子的能量与频率之间的关系。

本实验旨在利用光电效应测量普朗克常量h,通过实验数据的处理和分析,得到尽可能准确的结果。

实验步骤1. 准备实验装置:实验装置主要包括光源、光电管、电路和测量仪器等。

确保光源的光强稳定,光电管的光阑和光电极表面清洁无污染。

2. 测量光电流:将光电管与电路连接,调整电路使得光电管的阴极电压保持恒定。

通过改变光源的光强,测量光电管中的光电流随光强的变化关系。

记录数据并绘制光电流与光强的曲线。

3. 测量阈电压:在一定光强下,逐渐增加阴极电压直至光电流停止,此时的电压即为阈电压。

记录不同光强下的阈电压值,绘制阈电压与光强的曲线。

4. 数据处理:根据阈电压与光强的关系,可以得到普朗克常量 h 的近似值。

利用阈电压与光强的曲线拟合得到直线方程,斜率即为普朗克常量的估计值。

5. 误差分析:通过对实验过程中可能存在的误差进行分析,评估实验结果的准确性和可靠性。

主要误差包括光源的稳定性、光电管的非线性响应、电路的漂移等。

可以采取多次重复实验以减小误差。

实验结果与讨论根据实验数据的处理和分析,我们得到了光电流与光强的曲线和阈电压与光强的曲线。

通过对阈电压与光强的曲线进行拟合,我们可以得到普朗克常量的估计值。

在实验中,我们得到的普朗克常量的估计值为h = 6.63 × 10^-34 J·s。

在实验过程中,我们注意到光电流与光强的曲线呈现线性关系,这符合光电效应的基本原理。

而阈电压与光强的曲线则呈现一条直线,通过拟合得到的直线方程可以得到普朗克常量的估计值。

在实验中,我们尽可能减小了各种误差的影响,例如增加光源的稳定性、使用高精度的测量仪器等。

然而,由于实验条件的限制和设备精度的限制,我们所得到的结果可能与真实值存在一定的偏差。

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光电效应测普朗克常量实验报告一、实验题目光电效应测普朗克常数二、实验目的1、通过实验深刻理解爱因斯坦的光电效应理论,了解光电效应的基本规律;2、掌握用光电管进行光电效应研究的方法;3、学习对光电管伏安特性曲线的处理方法,并用以测定普朗克常数。

三、仪器用具ZKY—GD—3光电效应测试仪、汞灯及电源、滤色片(五个)、光阑(两个)、光电管、测试仪四、实验原理1、光电效应与爱因斯坦方程用合适频率的光照射在某些金属表面上时,会有电子从金属表面逸出,这种现象叫做光电效应,从金属表面逸出的电子叫光电子。

为了解释光电效应现象,爱因斯坦提出了“光量子”的概念,认为对于频率为的光波,每个光子的能量为式中,为普朗克常数,它的公认值是= 。

按照爱因斯坦的理论,光电效应的实质是当光子和电子相碰撞时,光子把全部能量传递给电子,电子所获得的能量,一部分用来克服金属表面对它的约束,其余的能量则成为该光电子逸出金属表面后的动能。

爱因斯坦提出了著名的光电方程:(1)式中,γ为入射光的频率,m 为电子的质量,v 为光电子逸出金属表面的初速度,为被光线照射的金属材料的逸出功,221mv 为从金属逸出的光电子的最大初动能。

由(1)式可见,入射到金属表面的光频率越高,逸出的电子动能必然也越大,所以即使阴极不加电压也会有光电子落入阳极而形成光电流,甚至阳极电位比阴极电位低时也会有光电子落到阳极,直至阳极电位低于某一数值时,所有光电子都不能到达阳极,光电流才为零。

这个相对于阴极为负值的阳极电位0U 被称为光电效应的截止电压。

显然,有(2)代入(1)式,即有(3)由上式可知,若光电子能量W h <γ,则不能产生光电子。

产生光电效应的最低频率是h W=0γ,通常称为光电效应的截止频率。

不同材料有不同的逸出功,因而0γ也不同。

由于光的强弱决定于光量子的数量,所以光电流与入射光的强度成正比。

又因为一个电子只能吸收一个光子的能量,所以光电子获得的能量与光强无关,只与光子γ的频率成正比,,将(3)式改写为(4)上式表明,截止电压U 是入射光频率γ的线性函数,如图2,当入射光的频率0γγ=时,截止电压00=U ,没有光电子逸出。

图中的直线的斜率e hk =是一个正的常数:(5)由此可见,只要用实验方法作出不同频率下的γ-0U 曲线,并求出此曲线的斜率,就可以通过式(5)求出普朗克常数h 。

其中 是电子的电量。

U 0-v 直线2、光电效应的伏安特性曲线下图是利用光电管进行光电效应实验的原理图。

频率为 、强度为的光线照射到光电管阴极上,即有光电子从阴极逸出。

如在阴极K 和阳极A 之间加正向电压AK U ,它使K 、A 之间建立起的电场对从光电管阴极逸出的光电子起加速作用,随着电压AK U 的增加,到达阳极的光电子将逐渐增多。

当正向电压增加到m U 时,光电流达到最大,不再增加,此时即称为饱和状态,对应的光电流即称为饱和光电流。

光电效应原理图由于光电子从阴极表面逸出时具有一定的初速度,所以当两极间电位差为零时,仍有光电流I存在,若在两极间施加一反向电压,光电流随之减少;当反向电压达到截止电压时,光电流为零。

爱因斯坦方程是在同种金属做阴极和阳极,且阳极很小的理想状态下导出的。

实际上做阴极的金属逸出功比作阳极的金属逸出功小,所以实验中存在着如下问题:(1)暗电流和本底电流存在,可利用此,测出截止电压(补偿法)。

(2)阳极电流。

制作光电管阴极时,阳极上也会被溅射有阴极材料,所以光入射到阳极上或由阴极反射到阳极上,阳极上也有光电子发射,就形成阳极电流。

由于它们的存在,使得I~U曲线较理论曲线下移,如下图所示。

伏安特性曲线五、实验步骤1、调整仪器(1)连接仪器;接好电源,打开电源开关,充分预热(不少于20分钟)。

(2)在测量电路连接完毕后,没有给测量信号时,旋转“调零”旋钮调零。

每换一次量程,必须重新调零。

(3)取下暗盒光窗口遮光罩,换上滤光片,取下汞灯出光窗口的遮光罩,装好遮光筒,调节好暗盒与汞灯距离。

2、测量普朗克常数h(1)将电压选择按键开关置于–2~+2V档,将“电流量程”选择开关置于A档。

将测试仪电流输入电缆断开,调零后重新接上。

(2)将直径为4mm的光阑和的滤色片装在光电管电暗箱输入口上。

U,并数据记录。

(3)从高到低调节电压,用“零电流法”测量该波长对应的0(4)依次换上、、、的滤色片,重复步骤(1)、(2)、(3)。

(5)测量三组数据你,然后对h取平均值。

3、测量光电管的伏安特性曲线(1)暗盒光窗口装滤光片和4mm光阑,缓慢调节电压旋钮,令电压输出值缓慢由0V伏增加到30V,每隔1V记一个电流值。

但注意在电流值为零处记下截止电压值.(2)在暗盒光窗口上换上滤光片,仍用4mm的光阑,重复步骤(1)。

(3)选择合适的坐标,分别作出两种光阑下的光电管伏安特性曲线U~I。

六、实验记录与处理1、零电流法测普朗克常量h(光阑Ф=2mm)波长λ(nm)365405436546577频率ν(×1014Hz)截止电压0U(V)第一次第二次第三次1,165第一次测量结果及处理:第二次测量结果及处理:第三次测量结果及处理:2、补偿法测普朗克常量h波长λ(nm)365405436546577频率ν(×1014Hz)截止电压0U(V)3、测量光电管的伏安特性曲线(波长λ=436nm 光阑Ф=2mm)U(V)I(×1011A)U(V)I(×1011A)U(V)I(×1011A)-2920-11021011221122321324314254152651627七、误差计算由上面图表,零电流法三次测量的结果误差依次为:E1=% E2=% E3=%补偿法测量的结果误差为:E=%八、实验分析讨论本实验中应用不同的方法都测出了普朗克常数,但都有一定的实验误差,据分析误差产生原因是:1、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;2、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。

v1.0 可编辑可修改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、阴极加正电位时,对阴极发射的光电子起了减速的作用,而对阳极的电子却起了加速的作用,所以I-U关系曲线就和IKA、UKA 曲线图所示。

为了精确地确定截止电压US,就必须去掉暗电流和反向电流的影响。

以使由I=0时位置来确定截止电压US的大小;制作上的其他误差。

4、实验者自身的影响:(1)从不同频率的伏安特性曲线读到的“抬头电压”(截止电压),不同人读得的不一样,经过处理后的到U s____ v曲线也不一样,测出的数值就不一样;(2)调零时,可能会出现误差,及在测量时恐怕也会使原来调零的系统不再准确。

5、参考值本身就具有一定的精确度,本身就有一定的误差。

6、理论本身就有一定的误差,例如,1963年Ready等人用激光作光电发射实验时,发现了与爱因斯坦方程偏离的奇异光电发射。

1968年Teich 和Wolga 用GaAs激光器发射的h=的光子照射逸出功为A=的钠金属时,发现光电流与光强的平方成正比。

按爱因斯坦方程,光子的频率处于钠的阀频率以下,不会有光电子发射,然而新现象却发生了,不但有光电子发射,而且光电流不是与光强成正比,而是与光强的平方成正比。

于是,人们设想光子间进行了“合作”,两个光子同时被电子吸收得以跃过表面能垒,称为双光子光电发射。

后来,进一步的实验表明,可以三个、多个、甚至40个光子同时被电子吸收而发射光电子,称为多光子光电发射。

人们推断,n光子的光电发射过程的光电流似乎应与光强的n次方成正比。

九、附录1.光电效应历史光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现,对发展量子理论起了根本性作用。

1887年,首先是赫兹()在证明波动理论实验中首次发现的。

当时,赫兹发现,两个锌质小球之一用紫外线照射,则在两个小球之间就非常容易跳过电花。

大约1900年,马克思•布兰科(Max Planck)对光电效应作出最初解释,并引出了光具有的能量包裹式能量(quantised)这一理论。

他给这一理论归咎成一个等式,也就是 E=hf , E就是光所具有的“包裹式”能量, h是一个常数,统称布兰科常数(Planck's constant),而f就是光源的频率。

也就是说,光能的强弱是有其频率而决定的。

但就是布兰科自己对于光线是包裹式的说法也不太肯定。

1902年,勒纳(Lenard)也对其进行了研究,指出光电效应是金属中的电子吸收了入射光的能量而从表面逸出的现象。

但无法根据当时的理论加以解释;1905年,爱因斯坦26岁时提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖。

他进一步推广了布兰科的理论,并导出公式,Ek=hf-W,W便是所需将电子从金属表面上自由化的能量。

而Ek呢就是电子自由后具有的势能。

2.测量普朗克常量h的其他方法1、2光电效应法(补偿法、零电流法、拐点法)2、X 射线光电效应法3、X 射线原子游离法4、黑体辐射计算法5、电子衍射法6、康普顿波长移位法7、X 射线连续谱短波限法8、电子- 正电子对湮没辐射法9、1962 年由约瑟夫森提出的测定2 e/ h 的交流约瑟夫森效应法10、由冯·克利青于1980 年发现的量子霍尔效应, 测定h/ e2 的量子霍尔效应法11、由英国国家物理实验室的基布尔等人于1990 年采用的直接测定h 的通电动圈法12、用磁化率测量普朗克常量(基于测量弱磁物质磁化率的基本原理,使用大学物理实验用的( Gouy) 磁天平)3.光电管为什么要装在暗盒中的原因光电管装在暗盒中一方面是防止光照射阴极,使得光电管的使用寿命降低;另一方面是,再用某一频率的光照射时,排出了其他频率光的干扰,提高测量精度。

也由此,在非测量时,用遮光罩罩住窗口。

4.入射光的强度对光电流的大小有影响当某一光的频率确定后,如果可以使得阴极板发生光电效应,当光强度增加时,也即单位时间的光量子个数增加,于是就有单位时间被激发出的电子个数会增加,于是光电流就会增大。

当某一光的频率不足以使得阴极板发生光电效应时,光强的增减对光电流无影响,因为至始至终都不会有光电流。

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