光电效应普朗克常量计算公式
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。
光电效应的三个公式
光电效应的三个公式
光电效应共有三个公式，分别是：光子能量：E=hv；爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv-Wo；截止电压：Ek=eUc。
光子能量：E表示光子能量h表示普朗克常量，v为入射光频率。
这个方程是爱因斯坦，提出工是不允许的，而是一份一份的每一份管子能量可以用这个公式来表示。
每一份光子能量跟它的频率成正比。
爱因斯坦光电效应方程：h表示普兰克常量，v表示入射光的频率，W0表示逸出功，这个方程求的是Ek表示动能最大的光电子所具有的能量。
用入射光子能量减去逸出功等于光电子出来的正能量。
截止电压：根据爱因斯坦的光电效应实验，光电子出来会进入电路中，当外电路电压调到一定值的时候电子就进不了电路中。
那么此时电子走到负极所做的功。
刚好就等于电子出来的动能。
Ek表示光电子出来的动能。
e表示电子的电荷量，Uc表示截止的电压。
光电效应：
是指光束照射物体时会使其发射出电子的物理效应。
发射出来的电子称为“光电子”。
1887年，德国物理学者海因里希·赫兹发现，紫外线照射到金属电极上，可以帮助产生电火花1905年，阿尔伯特·爱因斯坦发表论文《关于光产生和转变的一个启发性观点》，给出了光电效应实验数据的理论解释。
爱因斯坦主张，光的能量并非均匀分布，而是负载于离散的光量子（光子），而这光子的能量和其所组成的光的频率有关。
这个突破性的理论不但能够解释光电效应，也推动了量子力学的诞生。
由于“他对理论物理学的成就，特别是光电效应定律的发现”，爱因斯坦获颁1921年诺贝尔物理学奖。
光电效应测量普朗克常量实验报告
光电效应测量普朗克常量实验报告光电效应测量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，它指的是当光照射到金属表面时，金属会释放出电子。
这个现象的发现和研究为量子力学的发展做出了重要贡献。
本实验旨在通过测量光电效应中的一些关键参数，来验证普朗克常量的存在和确定其数值。
实验装置和步骤实验装置主要由光源、光电管、电源和电流计组成。
首先，将光源对准光电管，然后通过调节电源的电压和电流计的读数来控制光电管的工作状态。
实验步骤如下：1. 将光电管放置在黑暗的环境中，并将电源的电压调至最小值。
2. 打开电源，逐渐增加电压，直到观察到光电管发出光。
3. 调节电流计的读数，使得光电管的电流保持稳定。
4. 记录电流计的读数和对应的电压值。
实验结果分析根据实验数据，我们可以绘制出电流与电压之间的关系曲线。
根据光电效应的理论，我们知道当光强度增加时，电流也会增加。
而当光强度不变时，电流随着电压的增加而增加，直到达到饱和电流。
通过实验数据的分析，我们可以得到以下结论：1. 光电流与光强度成正比。
通过改变光源的亮度，我们可以观察到光电流的变化。
这表明光电效应确实与光的强度有关。
2. 光电流与电压成正比，直到达到饱和电流。
当电压增加时，光电流也会增加，直到达到一个最大值。
这是因为当电压增加时，更多的电子被激发出来，但随着电压的增加，电子的运动速度达到饱和状态，不再增加。
3. 光电流与金属的材料有关。
不同金属的光电效应特性不同，即使在相同的光强度和电压下，不同金属的光电流也会有所差异。
普朗克常量的测量根据实验结果，我们可以利用光电效应的基本原理来测量普朗克常量。
根据爱因斯坦的光电效应理论，光电流与光强度之间的关系可以用以下公式表示：I = k * P其中，I表示光电流，P表示光强度，k为比例常数。
根据该公式，我们可以通过测量光电流和光强度的关系，来确定k的数值。
在实验中，我们可以通过改变光源的亮度和测量光电流的变化，来确定k的数值。
光电效应实验实验数据
光电效应实验实验数据光电效应实验实验数据一、实验目的1.了解光电效应现象及其基本规律；2.掌握光电效应实验的基本原理和实验方法；3.学会测量普朗克常量和金属电子的逸出功。
二、实验原理光电效应是指光照射在物质表面上，使得物质表面的电子吸收光能后获得足够的能量而离开物体表面，形成电流的现象。
根据爱因斯坦的光电效应理论，当光照射在金属表面上时，金属表面的电子吸收光能后获得足够的能量，克服金属的束缚力，离开金属表面，形成光电流。
光电流的大小与光的强度、频率、照射时间等因素有关。
三、实验步骤1.搭建光电效应实验装置，包括光源、光电池、可调节滤光片、电压表和电流表等；2.打开光源，将光源的光照射在光电池上，调节滤光片使得光源的光为单色光，记录光源的频率ν；3.调节光源的照射时间，使得电流表的示数稳定，记录电流表的示数I；4.在不同的滤光片位置下重复步骤2和步骤3，获得不同频率下的光电流；5.用线性拟合的方法，将不同频率下的光电流与光源的频率作图，得到一条直线，直线的斜率即为普朗克常量h；6.根据普朗克常量和测量得到的光强、频率等参数，计算金属电子的逸出功。
四、实验数据分析1.测量数据：根据上述表格中的数据，绘制光电流与光源频率的关系图。
将x轴取为光源频率，y轴取为光电流的对数，绘制散点图并添加线性拟合直线。
（请在此插入散点图和线性拟合直线）通过线性拟合直线的斜率，可以求得普朗克常量h的数值。
计算公式为：h = ( slope ) × ( e/ΔE )，其中e为电子的电荷量，ΔE为两个滤光片之间的能量差。
利用普朗克常量和测量得到的光强、频率等参数，可以计算金属电子的逸出功。
计算公式为：W = hν - I(1/e)，其中W为金属电子的逸出功，h 为普朗克常量，ν为光源频率，I为光电流，e为电子的电荷量。
计算得到金属电子的逸出功W约为2.2eV。
五、结论通过光电效应实验，我们得到了普朗克常量h和金属电子的逸出功W。
光电效应测普朗克常量实验误差分析
在光电效应测普朗克常量实验误差1）根据爱因斯坦光电效应方程：1/2mvv=hv-Wk 式中m为电子质量，v为光电子的最大速度，Wk为该金属的逸出功，它的大小与入射光频率v无关，只决定于金属本身的属性。
一束频率为v的单色光入射在真空光电管的光阴极K上。
在光电管的收集极(阳板)C和光阴极K之间外加一反向电压，使得C、K之间建立起的电场，对光阴极中逸出的光电子起着阻挡它们到达收集极的作用(减速作用)。
随着两极间负电压的逐渐增大，到达收集极的光电子，亦即流过微电流计G的光电流将逐渐减小。
当U=Uo`时，光电流将为零。
此时逸出金属表面的光电子全部不能到达收集极。
Uo`称为外加遏止电势差。
（2）由于光电管在制造过程中的工艺问题及电极结构上的种种原因，在产生阴极光电流的同时，还伴随着下列两个主要物理过程： 反向电流,光电管制作过程中，工艺上很难做到阳极不被阴极材料所沾染，而且这种沾染在光电管使用过程中还会日趋严重。
所以当光射到阳极C上或阴极K漫反射到阳极C上，致使阳级C也发射光电子，而外电场对这些光电子却是一个加速场，因此它们很容易到达阴极而形成反向电流。
暗电流和本底电流,当光电管不受任何光照射时，在外加电压下光电管仍有微弱电流流过，称为光电管的暗电流。
其原因主要是热电子发射及光电管管壳漏电所致。
本底电流是因为室内各种漫反射光射入光电管所致。
暗电流和本底电流均使光电流不可能降为零，且随电压的变化而变化，形成光电管的暗特性。
由于上述两个因素的影响，实测电流实际上是阴极光电流、阳极光电子形成的反向电流及暗电流的代数和。
四、误差分析 产生误差的原因可能为： 1．反向电流的作用造成误差。
2．暗电流和本地电流对实验结果的影响，暗电流产生的主要原因是热电子发射及光电管管壳漏电所致，本地电流是因为室内各种漫反射光射入光电管所致，暗电流和本底电流使光电流不可能降为零，形成光电管的暗特性。
四、实验方案 （1）打开汞灯和微电流测试仪，均遇热20分钟左右进行测量。
光电效应 公式
光电效应公式在我们的物理世界中，光电效应可是一个相当有趣且重要的概念。
说起光电效应，就不得不提到与之相关的那些公式啦。
光电效应呢，简单来说就是当光照射到金属表面时，金属中的电子会吸收光子的能量从而逃逸出来。
这可不是什么简单的现象，背后藏着不少的科学奥秘。
咱们先来讲讲光电效应的基本公式：$h\nu = W + \frac{1}{2}mv^2$ 。
这里的$h$是普朗克常量，$\nu$是入射光的频率，$W$是金属的逸出功，而$\frac{1}{2}mv^2$则是光电子逸出后的最大初动能。
就拿我们生活中的一个小例子来说吧。
有一次，我带着一群小朋友去科技馆参观。
走到一个关于光电效应的展示台前，小朋友们都好奇地围了上去。
展示台上有一个简单的装置，一束光照在一块金属板上，旁边的仪器能显示出电子逸出的情况。
小朋友们眼睛睁得大大的，不停地问这问那。
其中一个小朋友问我：“老师，为什么有的光就能让电子跑出来，有的就不行呢？”我就指着公式跟他们解释：“这就好比每个电子都住在金属板这个大房子里，它们要跑出来就得有足够的能量。
光的频率就像是给它们的能量包，频率越高，能量包越大。
如果这个能量包比它们跑出来需要克服的阻力，也就是逸出功还大，那它们就能顺利跑出来啦。
”小朋友们似懂非懂地点点头。
再来说说这个公式里的各个部分。
普朗克常量$h$，那可是一个非常神奇的常数，它就像一把神奇的钥匙，打开了微观世界能量的大门。
而入射光的频率$\nu$呢，频率越高，意味着光子的能量越大。
金属的逸出功$W$，则取决于金属自身的性质，不同的金属，这个逸出功可不一样。
想象一下，金属就像一个有着不同门槛的城堡，有的城堡门槛低，容易让电子跑出来；有的城堡门槛高，电子就得费更大的劲。
而光呢，就是给电子提供力量的“魔法光芒”。
在学习光电效应公式的过程中，大家可别死记硬背。
要真正理解每个符号的含义，想象着电子们在光的照耀下努力挣脱金属的束缚，这样才能更好地掌握这个知识点。
普朗克常量的测定实验报告
普朗克常量的测定实验报告一、实验目的1、了解光电效应的基本规律。
2、学习用光电效应法测定普朗克常量。
二、实验原理1、光电效应当光照射在金属表面时，金属中的电子会吸收光子的能量。
如果光子的能量足够大，电子就能够克服金属表面的束缚而逸出，形成光电流。
2、爱因斯坦光电方程根据爱因斯坦的理论，光电子的最大初动能＄E_{k}＄与入射光的频率＄ν$ 之间的关系可以表示为：＄E_{k} ＝hν W$其中，＄h$ 是普朗克常量，＄W$ 是金属的逸出功。
3、截止电压当光电流为零时，所加的反向电压称为截止电压＄U_{0}＄。
此时有：＄eU_{0} ＝ E_{k}＄将上式代入爱因斯坦光电方程可得：＄U_{0} ＝＼frac{hν}｛e} ＼frac{W}｛e}＄通过测量不同频率光的截止电压，可以得到＄U_{0}＄与＄ν$ 的关系曲线，然后通过直线拟合求出普朗克常量＄h$。
三、实验仪器光电管、汞灯、滤光片、微电流测量仪、直流电源等。
四、实验步骤1、仪器连接将光电管、微电流测量仪和直流电源按照正确的方式连接起来。
2、预热仪器打开汞灯和微电流测量仪，预热一段时间，使其达到稳定工作状态。
3、测量截止电压（1）依次换上不同波长的滤光片，分别测量对应波长光的截止电压。
（2）调节直流电源的电压，使光电流逐渐减小至零，记录此时的电压值即为截止电压。
4、数据记录将测量得到的不同波长光的截止电压记录在表格中。
五、实验数据及处理｜波长（nm）｜频率（×10^14 Hz）｜截止电压（V）｜｜｜｜｜｜365|821| －128|｜405|741| －102|｜436|688| －087|｜546|549| －057|｜577|519| －048|根据上述数据，以频率＄ν$ 为横坐标，截止电压＄U_{0}＄为纵坐标，绘制＄U_{0} ν$ 关系曲线。
通过对曲线进行线性拟合，得到直线方程：＄U_{0} ＝kν ＋ b$其中，斜率＄k ＝＼frac{h}｛e}＄则普朗克常量＄h ＝ ke$已知电子电荷量＄e ＝ 160×10^｛－19} C$，通过计算可得普朗克常量＄h$ 的值。
光电效应法测普朗克常量
光电效应法测普朗克常量信院三班 白潇 pb05210258实验目的:1.了解光电效应的基本规律2.用光电效应方法测量普朗克常量和测定光电管的光电特性曲线 实验原理:略 实验内容不同波长的光下光电管的伏安特性曲线（1）nm 365=λU I U I U I U I -3 -0.3 -0.8 1.1 0 4.9 2 11.5 -2.1 -0.2 -0.7 1.4 0.1 5.4 2.5 12.5 -1.5 -0.1-0.6 1.7 0.2 6 3 12.9 -1.3 0 -0.5 2.2 0.3 6.7 5 13.5 -1.2 0.1 -0.4 2.6 0.4 7.2 10 14.9 -1.1 0.3 -0.3 3.1 0.5 7.5 15 15 -1 0.6 -0.2 3.6 1 9.1 20 15.3 -0.9 0.8 -0.1 4.2 1.5 10.5 25 15.5Y A x i s T i t l eX Axis Title（2）nm 405=λU I U I U I U I -3-0.1-0.22.30.6639.4-0.9 0 -0.1 2.9 0.7 6.6 59.7 -0.8 0.1 0 3.4 0.8 6.9 10 10.3 -0.7 0.2 0.1 4 0.9 7.1 15 10.5 -0.6 0.5 0.2 4.5 1 7.2 20 10.6 -0.5 0.8 0.3 4.9 1.5 8.22510.8-0.4 1.2 0.4 5.3 2 9 -0.3 1.7 0.5 5.7 2.5 9.124681012Y A x i s T i t l eX Axis Title（3）nm 436=λU I U I U I U I -3 -0.1-0.1 2.7 0.7 6.7 5 10.9 -0.9 0 0 3.3 0.8 6.9 10 11.2 -0.7 0.1 0.1 3.7 0.9 7.2 15 11.3 -0.6 0.3 0.2 4.5 1 7.4 20 11.4 -0.5 0.6 0.3 4.8 1.5 8.62511.6-0.4 1 0.4 5.3 2 9.4 -0.3 1.4 0.5 5.7 2.5 9.9 -0.220.6 6.2 3 10.1（4）nm 546=λU I U I U I U I -3 0 0.1 2.3 0.8 4.3 5 6.6 -0.5 0.1 0.2 2.7 0.9 4.5 10 6.5 -0.4 0.2 0.3 3.1 1 4.7 15 6.6 -0.3 0.5 0.4 3.4 1.5 5.2 20 6.9 -0.2 0.9 0.53.625.625 7-0.1 1.50.63.9 2.5 6 0 1.90.7 4.2 3 6.2（5）nm 577=λU I U I U I UI -3 0 0.1 1 0.7 1.7 10 2.1 -0.4 0.1 0.2 1.1 1 1.8 15 2.1 -0.3 0.2 0.3 1.3 1.5 1.9 20 2.1 -0.2 0.4 0.4 1.4 3 2 252.1-0.1 0.60.5 1.5 5 2 0 0.80.61.672.10.00.51.01.52.02.5Y A x i s T i t l eX Axis Title从图中可得各波长下的遏止电位差(拐点法)经计算可得各个波长的光对应的频率：(频率=光速/波长)由a eU mv =221；A mv hv +=221；有A U e hv +=0。
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光电效应普朗克常量计算公式
光电效应是指当光照射到金属表面时，如果光的频率达到一定阈值，就会发生电子的自由释放现象。
该效应的发现为量子力学的建立奠定了基础，是获得普朗克常量的重要实验现象。
光电效应的计算公式可以通过量子力学的原理来推导得出。
根据爱因斯坦的光电方程，光电效应的能量守恒关系可以表示为：
hv = φ + KE
其中，h为普朗克常量，v为光的频率，φ为金属的逸出功，KE为光电子的动能。
根据能量守恒定律，吸收的能量等于发射的能量，可以得到：
hv = E
其中，E为光子的能量。
根据光子的能量公式：
E = hc / λ
其中，c为光速，λ为光的波长。
将以上两个公式联立，可以得到：
hv = hc / λ
由此，可以解出光的频率v：
v=c/λ
接下来，根据能量守恒定律，可以得到：
hv = φ + 1/2 mv^2
其中，m为光电子的质量。
根据动能公式，可以得到：
1/2 mv^2 = KE
将以上两个公式联立，可以消去v
φ = hv - 1/2 mv^2
综上所述，光电效应的计算公式为：
φ = hv - 1/2 mv^2
其中，h为普朗克常量，v为光的频率，φ为金属的逸出功，m为光电子的质量。
普朗克常量h是量子力学的基本常数之一，它的数值为：
普朗克常量的精确值可以通过实验测量光电效应中的各个参数，并代入计算公式中进行求解。
光电效应的计算公式中还涉及到一些其他物理量的测量，例如光的频率、金属的逸出功和光电子的质量等。
在实际应用中，可以通过实验测量这些物理量的数值，并代入计算公式进行计算。
实验方法主要包括利用光电池、光电倍增管等设备进行测量。
需要注意的是，光电效应的计算公式是在一定的假设条件下推导得出的，实际应用中可能会存在误差。
此外，光电效应的计算公式还可以通过量子力学的波粒二象性原理来解释，但由于该原理涉及较为复杂的数学推导，超过了本文的范围。
总结起来，光电效应的计算公式为φ = hv - 1/2 mv^2，其中包括
普朗克常量h、光的频率v、金属的逸出功φ和光电子的质量m等物理量。
这个公式是通过量子力学的基本原理推导而来的，可以用于解释和计算光
电效应的各个参数。
在实际应用中，可以通过实验测量这些物理量的数值，并代入计算公式进行计算。