普朗克常数测量的实验
普朗克常量的测定
利用光电效应测定普朗克常量一：实验目的1． 通过实验加深对光的量子性的了解。
2． 通过光电效应实验，验证爱因斯坦方程，并测定普朗克常量。
二：实验仪器智能光电效应仪由汞灯及电源，滤色片，光阑，光电管、智能实验仪构成。
实验仪有手动和自动两种工作模式，具有数据自动采集，存储，实时显示采集数据，动态显示采集曲线（连接计算机），及采集完成后查询数据的功能。
三：实验原理当一定频率的光照射到某些金属表面上时，可以使电子从金属表面逸出，这种现象称为光电效应。
所产生的电子，称为光电子。
光电效应是光的经典电磁理论所不能解释的。
1905年爱因斯坦依照普朗克的量子假设，提出了光子的概念。
他认为光是一种微粒—光子；频率为v 的光子具有能量ε=hv ，h 为普朗克常量。
根据这一理论，当金属中的电子吸收一个频率为v 的光子时，便获得这光子的全部能量hv ，如果这能量大于电子摆脱金属表面的约束所需要的脱出功W ，电子就会从金属中逸出。
按照能量守恒原理有：+=221m m hv υW （1） 上式称为爱因斯坦方程，其中m 和m υ是光电子的质量和最大速度，1/2m 2m υ是光电子逸出表面后所具有的最大动能。
它说明光子能量hv 小于W 时，电子不能逸出金属表面，因而没有光电效应产生；产生光电效应的入射光最低频率v 0=W/h ，称为光电效应的极限频率（又称红限）。
不同的金属材料有不同的脱出功，因而υ0也是不同的。
我们在实验中将采用“减速电势法”进行测量并求出普朗克常量h 。
实验原理如图图1 图21所示。
当单色光入射到光电管的阴极K 上时，如有光电子逸出，则当阳极A 加正电势，K加负电势时，光电子就被加速；而当K 加正电势，A 加负电势时，光电子就被减速。
当A 、K 之间所加电压（U ）足够大时，光电流达到饱和值I m ，当U ≤-U 0，并满足方程eU 0=221m mv (2)时，光电流将为零，此时的U 0称为截止电压。
光电流与所加电压的关系如图2所示。
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。
测量普朗克常数实验报告
一、实验目的1. 理解光电效应的基本原理，验证爱因斯坦光电效应方程。
2. 通过实验测量，精确测定普朗克常数。
3. 掌握光电效应实验的操作方法和数据处理技巧。
二、实验原理光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面会释放出电子的现象。
根据爱因斯坦的光电效应方程，光电子的动能Ek与入射光的频率ν、金属的逸出功W和普朗克常数h有关，即Ek = hν - W。
其中，Ek为光电子的最大动能，h为普朗克常数，ν为入射光的频率，W为金属的逸出功。
通过改变入射光的频率，测量对应的截止电压U0，即可得到一系列Ek和ν的数据。
根据Ek = eU0，其中e为电子电量，将Ek和ν的关系图化后，斜率即为普朗克常数h/e。
三、实验仪器与设备1. 光电效应测试仪2. 汞灯及电源3. 滤色片（五个）4. 光阑（两个）5. 光电管6. 测量显微镜7. 直尺8. 计算器四、实验步骤1. 将光电管安装到光电效应测试仪上，调整光电管的位置，使其与汞灯的出光口平行。
2. 选择合适的滤色片，调整光阑，使光束照射到光电管上。
3. 打开汞灯及电源，调节电压，使光电管工作在饱和状态。
4. 改变滤色片的颜色，分别测量不同频率的光照射到光电管上时的截止电压U0。
5. 记录实验数据，包括入射光的频率ν、截止电压U0和对应的金属材料。
五、实验数据与处理1. 根据实验数据，绘制Ek～ν的关系图。
2. 利用线性回归方法，计算Ek～ν关系的斜率k。
3. 根据公式k = h/e，计算普朗克常数h的值。
六、实验结果与分析1. 根据实验数据，绘制Ek～ν的关系图，得到斜率k的值为x。
2. 根据公式k = h/e，计算普朗克常数h的值为y。
3. 将计算得到的普朗克常数h与理论值进行比较，分析误差产生的原因。
七、实验结论通过本次实验，我们成功验证了爱因斯坦光电效应方程，并精确测量了普朗克常数。
实验结果表明，普朗克常数h的测量值与理论值较为接近，说明实验方法可靠，数据处理方法正确。
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。
普朗克常数测量的实验
普朗克常数测量的实验
普朗克常数是物理学中一个核心概念，从路德维希·普朗克发表他提出的“现象学定律”以来，普朗克常数在许多物理学理论中扮演着十分重要的角色。
利用实验来测量普朗克常数是物理学家们研究的一个重要基础，也是物理学的核心原理之一。
试验中所测量的普朗克常数是一个未知量，需要用实验进行有效测量。
普朗克常数测量实验可以分为几个基本步骤，首先，实验室采购一些物理测量仪器，如探针、传感器、信号转换器、相位变器、电源等，以及必要的信号电缆等。
接下来，实验制定确定的测量方案，并利用上述仪器完成数据采集，随后进行数据处理和分析，得到结果的可信度。
在普朗克常数测量实验中，除上述所需的仪器外，还需要特别注意环境参数，例如温度、湿度等，温度有可能影响实验结果，这时常在实验前几个小时进行调温，使其稳定在实验要求的温度范围内。
此外，在实验过程中通常需要进行校准，以确保实验的准确性。
普朗克常数测量实验的最后一步是反复测量，对实验结果进行多次测量，这样可以保证实验结果的准确性，得出更精确的数据。
最终，通过对普朗克常数测量实验的测量实例进行分析统计，得到普朗克常数的数据值。
总之，普朗克常数测量实验需要做大量的准备工作，特别是有关仪器和仪器的正确使用，对于实验结果的准确性至关重要。
此外，也需要特别注意环境的控制，以保证实验得到准确的测量结果。
普朗克常数测量的实验
普朗克常数测量的实验一、实验仪器GD-4型智能光电效应（普朗克常数）实验仪（由光电检测装置和实验仪主机两部分组成）光电检测装置包括：光电管暗箱GDX-1,高压汞灯箱GDX-2；高压汞灯电源GDX-3和实验基准平台GDX-4。
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、实验原理1、普朗克常数的测定根据爱因斯坦的光电效应方程：E=hv -W （1）PsW 是材料本身的属性，所以对于同一种材料W 是一样的。
当光子的能量hv<W 时不能产sss生光电子，即存在一个产生光电效应的截止频率v 0（v o =W/h ）实验中：将A 和K 间加上反向电压U KA （A 接负极）,它对光电子运动起减速作用.随着反向电压U n 的增加，到达阳极的光电子的数目相应减少洸电流减小。
当U M =U 时，光电流降为零，此时光电子的初动能全部用于克服反向电场的作用。
即eU =EsP这时的反向电压叫截止电压。
入射光频率不同时，截止电压也不同。
将（2）式代入（1）式， 得hU=—（v 一v ）（3） s e 0（其中v =W /h ）式中h 、e 都是常量，对同一光电管v 也0s 0 是常量，实验中测量不同频率下的U ，做出U-v 曲线。
在ss （3）式得到满足的条件下，这是一条直线。
若电子电荷e ，由斜率k=h 可以求出普朗克常数h 。
由直线e（其中：Ep 是电子的动能，h 是光子的能量，v 是光 的频率，W 是逸出功，h 是普朗克常量。
）（2）上的截距可以求出溢出功W，由直线在v轴上的截距可以求出截止频率v。
如图（2）所示。
2、测量光电管的伏安特性曲线在照射光的强度一定的情况下，光电管中的电流I与光电管两端的电压U之间存在着一定的关系。
AK四、实验内容1、将仪器的连线接好；2、经老师确认后，接通电源预热仪器20分钟；3、熟悉仪器，进行一些简单的操作，并将仪器调零；4、普朗克常数的测定选定某一光阑孔径为①的光阑（记录其数值），在不改变光源与光电管之间的距离L的情况下，选用不同滤色片（分别有人为400nm，430nm，460nm，490nm，520nm），调节光电管两端的电压U，使得光电管中的电流为0，将此时光电管两端的电压表示为U（称AKs为截止电压），将其记录下来；5、测量光电管的伏安特性曲线观察5条谱线在同一光阑孔径为①（记录其数值），在不改变光源与光电管之间的距离L（记录其数值）的情况下，改变光电管两端的电压U（范围在T〜50V），记录电压UAKAK 和对应的光电流I。
光电效应法测量普郎克常数实验报告
光电效应法测量普郎克常数实验报告实验报告：光电效应法测量普朗克常数一、实验目的1.学习光电效应现象及其基本原理。
2.了解并掌握光电电流与入射光强、入射光频率、阳极电压等因素之间的关系。
3.通过测量光电流与入射光频率的变化关系，确定普朗克常数的数值。
二、实验仪器与材料1.光电效应测量装置：包括光电池、透镜、滤光片、锁相放大器等。
2.微电流放大器3.光源4.不同频率的滤光片5.示波器6.高阻电表三、实验原理光电效应：当光照射到金属表面时，如果入射的光子能量大于金属材料的束缚能，光子会与电子碰撞并将能量传递给电子，使其脱离原子从而形成电子流。
这种现象被称为光电效应。
普朗克常数：光电效应的理论基础是普朗克的量子理论。
普朗克常数h表示光的能量量子，定义为一个光子的能量E与它的频率f的乘积，即h=E/f。
通过实验测量光电流与入射光频率的关系，可以利用普朗克常数确定光子的能量。
实验步骤：1.接通实验装置，将透镜调节至焦距为f的位置。
2.将滤光片依次插入光源光路中，为了测得不同波长的光电流，需要用具有不同波长的滤光片，将光线调至单光束。
3. 调节锁相放大器使其谐振频率f_0接近光电效应的阴阳极系统阻抗特性的谐振频率f_res。
4. 调节滤光片使入射光频率f与f_res相等。
5.将阳极电压U逐渐增加，记录相应的光电流I。
6.重复上述步骤5次，取平均值。
四、实验数据与处理测量数据如下表：U(V)，I(A)------，------1.0，1.32.0，2.53.0，3.84.0，5.15.0，6.5根据测量数据可以得到以下图像：[讲解数据与图像]根据实验原理，根据入射光频率f与与光电流I的关系，可以得到h的数值。
五、误差分析1.光电池的指示误差：由于光电池原件的生产和使用过程中都会存在误差，所以测量结果会受到其指示误差的影响。
2.透镜和滤光片的误差：透镜和滤光片的使用寿命有限，会因为使用时间的长短产生一定的光失真，从而带来误差。
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创作编号： 创作者： 凤呜大王*
普朗克常数测量的实验
一、实验仪器 GD-4 型智能光电效应(普朗克常数)实验仪(由光电检测装置和实验仪主机两部分组成) 光电检测装置包括：光电管暗箱 GDX-1，高压汞灯箱 GDX-2；高压汞灯电源 GDX-3 和 实验基准平台 GDX-4。
U0 v 直线图
根 据 表 一 的 实 验 数 据 （ 用 最 小 二 乘 法 处 理 ） 得 ： ( e 1.6021019C h0 6.62 1034 J S )
直线斜率 K=0.41597 距=2.063
直线在 U 轴的截距 B=-0.85823 并有 h ek 求出普朗克常数
直线在 v 轴的截
选定某一光阑孔径为 的光阑（记录其数值），在不改变光源与光电管之间的距 离 L 的情况下，选用不同滤色片（分别有 为 400nm，430nm，460nm，490nm，520nm），
调节光电管两端的电压U AK ，使得光电管中的电流为 0，将此时光电管两端的电压表
示为U s （称为截止电压），将其记录下来；
1、普朗克常数的测定
表一、U0 v mm
入射光波长 （i nm）
400.0
对应频率 v（i 1014Hz） 7.500
截止电压U s （V）
-2.25
430.0 6.977 -2.06
460.0 6.522 -1.85
关系光阑孔
490.0 6.122 -1.7
520.0 5.769 -1.53
5、测量光电管的伏安特性曲线
观察 5 条谱线在同一光阑孔径为 （记录其数值），在不改变光源与光电管之间
的距离 L（记录其数值）的情况下，改变光电管两端的电压U AK （范围在 1 50V ），
记录电压U AK 和对应的光电流 I 。
GB8878185555334563BT9125XW
创作编号： 创作者： 凤呜大王*
（I 10-10A） -52.8 -52.0 -48.0 -44.0 -41.0 -37.0 -32.0 -26.0 -22.0 -13.0
U
（V）
AK
-0.57 -0.56 0
0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75
（I 10-10A） -4.0 0
3.9 5.6 6.40 6.9 7.4 7.80 8.01 8.30
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、实验原理 1、普朗克常数的测定 根据爱因斯坦的光电效应方程：
EP hv Ws
（1）
A
K
G
V
(其中：EP 是电子的动能，hv 是光子的能量，v
五、数据的测量与处理
U
（V）
AK
-2.50 -2.25 -2.00 -1.75 -1.50 -1.25 -1.20 -1.15 -1.10 -1.05
（I 10-10A） -26.0 -25.0 -24.2 -23.0 -22.0 -18.0 -16.5 -14.5 -12.0 -8.8
U
（V）
AK
-1.00 -0.97 0.00 0.25 0.5 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75
（I 10-10A） -4.0 0.0 2.20 2.70 3.00 3.30 3.60 3.80 3.90 4.00
2、测光电管的伏安特性曲线：
GB8878185555334563BT9125XW
h（v e
v0）
（3）
（其中 v0 Ws / h ）式中 h、e 都是常量，对同一光电管 v0 也是常量，实验中测量不同
频率下的U s ，做出Us v 曲线。在（3）式得到满足的条件下，这是一条直线。 若电子电荷 e ，由斜率 k h 可以求出普朗克常数 h 。由直线上的截距可以求出溢出功
e Ws ，由直线在 v 轴上的截距可以求出截止频率 v0 。如图（2）所示。
创作编号： 创作者： 凤呜大王*
U
（V）
AK
-2.50 -2.25 -2.00 -1.75 -1.50 -1.25 -1.15 -1.10 -1.05 -1.00
波长 为 400n
m 对应的 I U AK 表
mm ， L mm
波长为 430nm 对应的 I U AK 表 mm ， L mm
2、测量光电管的伏安特性曲线
在照射光的强度一定的情况下，光电管中的电流 I
与光电管两端的电压U AK 之间存在着一定的关系。
I IM
Us
U AK
四、实验内容 1、将仪器的连线接好； 2、经老师确认后，接通电源预热仪器 20 分钟； 3、熟悉仪器，进行一些简单的操作，并将仪器调零； 4、普朗克常数的测定
-2.50 -2.25 -2.00 -1.75 -1.50 -1.25 -1..00 -0.95 -0.90 -0.85 -0.80
（I 10-10A） -50.0 -48.0 -47.0 -45.0 -43.0 -41.0 -39.0 -38.0 -37.0 -34.0 30.0
U
（V）
AK
-0.75 -0.71 -0.66 -0.64 0
是光的频率，Ws 是逸出功, h 是普朗克常量。)
图（1）
Ws 是材料本身的属性，所以对于同一种材料Ws 是一样的。当光子的能量 hv Ws 时不
能产生光电子，即存在一个产生光电效应的截止频率 v0 （ v0 Ws / h ）
实验中：将 A 和 K 间加上反向电压U KA ( A 接负极),它对光电子运动起减速作用.随着
U
（V）
AK
-0.77 -0.75 -0.74 0
0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50
（I 10-10A） -7.0 -2.7 0
4.1 5.40 6.30 6.80 7.20 7.60 7.80
波长为 490nm 对应的 I U AK 表
mm ， L mm
U
（V）
AK
反向电压U KA 的增加,到达阳极的光电子的数目相应减少,光电流减小。当U KA Us 时，
光电流降为零，此时光电子的初动能全部用于克服反向电场的
作用。即
Us
eUs EP
（2）
这时的反向电压叫截止电压。入射光频率不同时，截止电压也
O v0
v
Ws / e
图（2）
不同。将（2）式代入（1）式，得
Us
波长为 460nm 对应的 I U AK 表 mm ， L mm
U
（V）
AK
-2.50 -2.25 -2.00 -1.75 -1.50 -1.25 -1..00 -0.90 -0.85 -0.80
（I 10-10A） -43.0 -42.0 -41.0 -40.0 -38.0 -36.0 -31.0 -25.0 -20.0 -12.0
h=6.66×
J
实验相对误差： E h h0 =
h0
=6.04×
由直线的截距求得 截止频率 v0 =2.063×
电子的逸出功 J
=eU=-0.85823 × 1.602 ×
=-1.37 ×
GB8878185555334563BT9125XW
创作编号： 创作者： 凤呜大王*
（I 10-10A） -34.0 -33.0 -32.0 -30.0 -29.0 -26.8 -25.0 -24.0 -21.0 -18.0
U
（V）
AK
-0.95 -0.90 -0.84 0
0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50
（I 10-10A） -13.0 -8.0 0
3.00 3.90 4.40 4.80 5.10 5.40 5.60
0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50
（I 10-10A） -25.0 -16.0 -7.0 0
4.30 6.00 7.00 7.70 8.10 8.50 8.80
波长为 520nm 对应的 I U AK 表
mm ， L mm
U
（V）
AK
-4.50 -4.25 -3.00 -2.00 -1..50 -1.00 -0.80 -0.70 -0.65 -0.60