光电效应计算普朗克常数的公式为
光电效应法测普朗克常数h
3. 光电管
光电管是利用光电效应原理制成的能将光信 号转化为电信号的光电器件。 GD- 4 型真空光电管的结构如图1所示。它的 外形是一只球形真空玻璃泡，在约半个内壁上， 涂以容易发射电子的锑、铯等金属材料，制成具 有半透明感光薄层的阴极。阳极作成小圆盘状， 位于管的中央。
简图
图 1 GD- 4 型真空光电管结构
滤光片：滤光片是一组通用有色玻璃 滤色片，它具有从光源中滤选出不同谱线的能力。 本实验所用滤光片能选出 365.0nm ， 404.7nm ， 4 35.8nm ， 546.1nm ， 577.0nm 等谱线。 减光片：中性减光片是一组具有不同 灰度的玻璃片，它具有衰减光强的能力，用于从 同一光源获得不同的光强。本实验所用的 3 块减 光片对波长为 577.0nm 的单色光的透过率分别为 ： 25 ％， 50 ％， 75 ％。
(1) 伏安特性 当照射光的频率和强度一定时，光电 流随两极间电压变化的特性称为伏安特性，其曲 线如图 2 所示。
ห้องสมุดไป่ตู้图2
光电管的伏安特性曲线
U Y U m sin t
从图中可以看出，正向电压开始增加 时，光电流也增加，当电压增加到某一数值后， 光电流不再增加或增加很少，达到饱和，称为饱 和光电流，使光电流达到饱和的最小正向电压 Ub 称为饱和电压。另外，饱和光电流 IH 与光强 P 成 正比。从图2可知，极间电压为零时光电流并不为 零，这是因为有些光电子具有一定的初动能，即 使没有电场作用，也能到达阳极形成较小的光电 流。当光电管两端加反向电压时，光电流迅速减 小但不立即降到零，直至反向电压达到时 Ua ，光 电流才为零， Ua 称为截止电压。这表明此时具有 最大动能的光电子也被反向电场所阻挡，应有
光电效应测普朗克常数实验报告
光电效应测普朗克常数实验报告实验目的：本实验旨在通过测量光电效应中光电流随光强和光频率的变化关系，以及通过测量截止电压来确定普朗克常数h的值。
实验原理：光电效应是指当光线照射到金属上时，金属中的自由电子受到光的激发后被抛出，形成电子流。
光电流I与光强度I、光频率f、截止电压V 和金属材料的性质有关。
根据光电效应的基本方程可以得到以下关系式：1.光电流I与光强度I的关系：I=K*I2.光电流I与光频率f的关系：I∝f^α3.光电流I与截止电压V的关系：I=K*(V-V_0)^2其中，K为比例常数，α为指数，V_0为截止电压。
根据以上关系，可以通过测量光强度I和光频率f的变化关系，以及测量截止电压V来确定普朗克常数h的值。
实验器材与步骤：实验器材：1.光源：使用一个可调节光强的白光灯。
2.光电管：选择一个金属光电效应管，如氢光电管。
3.电路：搭建一个用于测量光电流和截止电压的电路。
实验步骤：1.搭建电路：将光电管与光电效应电路连接，使之与电流计、电压源和截止电压测量仪连接。
2.测量截止电压：调节光源的光强，并逐渐增加电压源的电压，直到电流开始出现明显的变化，记录此时的电压作为截止电压V_0。
3.测量光强度和光频率：固定电压源的电压为截止电压V_0，并调节光源的光强，在每个光强下使用光频计测量光源的光频率f，并使用电流计测量光电流I。
4.数据处理：根据测得的光强度和光频率的数据，绘制光电流I与光频率f的曲线，并利用最小二乘法拟合得到指数α。
利用测得的截止电压V_0，计算光电流I与截止电压V的关系，并利用最小二乘法拟合得到常数K。
5.计算普朗克常数h：根据关系式I=K*I和I∝f^α，利用得到的K 和α，可以计算出普朗克常数h的估计值。
实验结果与讨论：通过实验测得的光电流与光频率的关系曲线，我们可以得到指数α的值。
利用测得的截止电压V_0，可以得到K的值。
将α和K代入关系式I=K*I和I∝f^α中，即可计算得到普朗克常数h的估计值。
运用光电效应测量普朗克常数实验报告
运用光电效应测量普朗克常数实验报告以运用光电效应测量普朗克常数实验报告为标题摘要：本实验通过测量光电效应中的最大动能以及光的频率，利用普朗克的光子假设，从而计算出普朗克常数h。
实验结果与理论值较为接近，验证了光电效应和普朗克理论的可靠性和准确性。
引言：光电效应是物质受到光照射后所产生的电子发射现象。
根据经典物理学，光的能量应该是连续分布的，然而实验结果却显示出电子的动能与光的频率有关，而与光的强度无关。
为了解释这一现象，普朗克提出了光子假设，即光的能量是由一束束离散的光子组成的，每个光子的能量为E = hf，其中h为普朗克常数，f为光的频率。
本实验旨在通过测量光电效应中的最大动能和光的频率，来计算普朗克常数h。
实验装置和原理：本实验主要使用的装置有：光电效应实验仪、光源、电压源、微电流计等。
实验中，通过改变光源的频率和电压源的电压，测量出光电效应的最大动能和光的频率，然后利用光子假设的公式E = hf，计算出普朗克常数h。
实验步骤：1. 搭建实验装置：将光电效应实验仪连接好，并调节光源的位置和光强度。
2. 测量光的频率：通过光的干涉和衍射实验，测量出光的频率f。
3. 测量光电效应的最大动能：调节电压源的电压，使得微电流计指针达到最大值，记录此时的电压值U。
4. 数据处理：利用光子假设的公式E = hf，将测得的光的频率f和最大动能K，代入计算普朗克常数h。
实验结果和讨论：通过实验测量得到的最大动能和光的频率，计算得到普朗克常数h 的值为x。
该值与理论值相比较接近，误差在可接受范围内。
实验结果验证了光电效应和普朗克理论的可靠性和准确性。
结论：通过本实验，我们成功利用光电效应测量了普朗克常数h，并得到了与理论值较为接近的结果。
光电效应实验是验证普朗克理论的重要实验之一，其结果对于理解光的本质和光子假设的正确性具有重要意义。
光电效应测普朗克常量
实验五、光电效应测普朗克常量普朗克常量是量子力学当中的一个基本常量，它首先由普朗克在研究黑体辐射问题时提出,其值约为s J h ⋅×=−3410626069.6，它可以用光电效应法简单而又较准确地求出。
光电效应是这样一种实验现象，当光照射到金属上时，可能激发出金属中的电子。
激发方式主要表现为以下几个特点：1、光电流与光强成正比2、光电效应存在一个阈值频率（或称截止频率），当入射光的频率低于某一阈值频率时，不论光的强度如何，都没有光电子产生3、光电子的动能与光强无关，与入射光的频率成正比4、光电效应是瞬时效应，一经光线照射，立刻产生光电子（延迟时间不超过910−秒），停止光照，即无光电子产生。
传统的电磁理论无法对这些现象对做出解释。
1905年，爱因斯坦借鉴了普朗克在黑体辐射研究中提出的辐射能量不连续观点，并应用于光辐射，提出了“光量子”概念，建立了光电效应的爱因斯坦方程，从而成功地解释了光电效应的各项基本规律，使人们对光的本性认识有了一个飞跃。
1916年密立根用实验验证了爱因斯坦的上述理论，并精确测量了普朗克常数，证实了爱因斯坦方程。
因光电效应等方面的杰出贡献，爱因斯坦与密立根分别于1921年和1923年获得了诺贝尔奖。
实验目的1、 通过实验理解爱因斯坦的光电子理论，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、并以测定普朗克常数。
实验仪器GD-3型光电效应实验仪（GDⅣ型光电效应实验仪）图1 光电效应实验仪实验原理1、 光电效应理论：爱因斯坦认为光在传播时其能量是量子化的，其能量的量子称为光子，每个光子的能量正比于其频率，比例系数为普朗克常量，在与金属中的电子相互作用时，只表现为单个光子：h εν= (1)212h mv W ν=+ (2) 上式称为光电效应的爱因斯坦方程，其中的W 为金属对逃逸电子的束缚作用所作的功，对特定种类的金属来说，是常数。
光电效应测定普朗克常数
光电效应测定普朗克常数1.利用手动数据图解法求普朗克常数： 数据表格：波长λ(nm) 365.0 404.7 435.8 546.1 577．0 频率νi(10^14Hz) 8.214 7.408 6.879 5.490 5.196 截止电压U （V ）手动-1.748-1.368-1.198-0.648-0.528可以得到频率和截止电压之间的关系图：可以得到： k= -140.397010⨯; b=-1.5386根据实验公式：eU=hv-W 可以得到：-19-14-341.6100.397010 6.35210S =435.8nm =8mm L=40cmh ek J λ==⨯⨯⨯=⨯∙Φ波长光阑直径距离结果的百分差为：00=(6.626 6.352)/6.626 4.1%h h h η-=-=2.光电管的伏安特性曲线：当=365.0nm λ波长，=4mm Φ光阑直径，L=40cm 距离： U （V ） -1 258111417202326293235I （mA ） 0.03 0.4 0.75 1.07 1.34 1.55 1.75 1.92 2.05 2.16 2.29 2.36 2.45当=435.8nm λ波长，=4mm Φ光阑直径，L=40cm 距离： U （V ） -1 258111417202326293235I （mA ） 0 0.18 0.33 0.47 0.57 0.68 0.74 0.79 0.85 0.89 0.91 0.96 0.97当=546.1nm λ波长，=4mm Φ光阑直径，L=40cm 距离： U （V ） -1 258111417202326293235I （mA ） 00.06 0.1 0.14 0.17 0.19 0.2 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.25由此可以得到在不同波长下的光电管的伏安特性曲线。
可画图：当=435.8nm λ波长，=2mm Φ光阑直径，L=40cm 距离： U （V ） -1 258111417202326293235I(mA) 0.01 0.69 1.23 1.75 2.2 2.51 2.77 2.95 3.12 3.28 3.41 3.49 3.61当=435.8nm λ波长，=4mm Φ光阑直径，L=40cm 距离： U （V ） -1 258111417202326293235I(mA)0.18 0.33 0.47 0.57 0.68 0.74 0.79 0.85 0.89 0.91 0.96 0.97当=435.8nm λ波长，=8mm Φ光阑直径，L=40cm 距离： U （V ） -1 2 5811 14 17 20 232629 32 35 I(mA )0.032.664.89 6.948.669.9110.7911.5412.21 12.7113.3413.5913.92由此可以得到在不同光阑直径下的光电管的伏安特性曲线。
光电效应普朗克常量计算公式
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vφ = 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。
大学物理实验：光电效应
光电效应现象的原理
量子解释（爱因斯坦）
1 2
m
2 m
Eh
电子逸出动能
12mm2 hA
光子能量
金属表面电子逸出功
轨道能 脱出功
光电效应现象的原理
量子解释（爱因斯坦）
光电子的最大初动能
12mm2 hA
爱因斯坦光 电效应方程
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
则普朗克常数 hke
由该直线与横轴的交点，可求出“红限”频率v 0 。这就是密 立根验证爱因斯坦光电效应方程的主要实验思想。
普朗克常数的测量 实验仪器 ZKY-GD-3型光电效应实验仪
40cm
测试仪
光电管 滤光片及光阑 遮光盖
高压汞灯
普朗克常数的测量 实验仪器 ZKY-GD-3光电效应实验仪结构示意图
再次试验：10年后密立根（likan）以精湛 的实验技术验证了爱因斯坦的光电效应方程。 获得成就：爱因斯坦和密立根主要因光电效 应方面的杰出贡献分别荣获1921年和1923年 的诺贝尔物理学奖。
光电效应的发现和解释极大推动了量子力学的发展！ 推动了现代科学技术的快速发展！ 使得人类生活发生极大的变化！
➢数换据上记直径录4表m格m及二8mm的光阑,重复上述测量步骤。
577nm
UAK（V）
光阑2mm I（×10-12）
577nm 光阑4mm
577.0nm 光阑8mm
UAK（V） I（×10-12） UAK（V） I（×10-12）
普朗克常数的测量
3.验证光电管的饱和光电流与 入射光强的正比关系
➢ 将“电流量程”选择开关置于10-11A档，重新调节测试仪零 点。将电压调到25V，在同一谱线,在同一入射距离下,记录 光阑分别为2mm，4mm，8mm时对应的电流值。
光电效应
4
A.爱因斯坦 爱因斯坦
H.康普顿 康普顿
实验原理
背景资料
实验仪器
实验内容
数据处理 拓展 应用 拓展-应用
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， 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。 这种现象称为光电效应，所产生的电子称为光电子。
实验内容
数据处理 拓展 应用 拓展-应用
是一组外径为36mm的宽带通型有色玻璃组合滤色片, 36mm的宽带通型有色玻璃组合滤色片 滤色片: 是一组外径为36mm的宽带通型有色玻璃组合滤色片,具有滤选 3650A,4047A,4358A,5461A和5770A等谱线的能力。 和 等谱线的能力。 等谱线的能力 滤色片性能表
爱因斯坦光量子理论： 爱因斯坦光量子理论：
爱因斯坦受普朗克量子假设的启发，提出了光量子假设， 爱因斯坦受普朗克量子假设的启发，提出了光量子假设，当光子照射金 属时，金属中的电子全部吸收光子的能量hv， 属时，金属中的电子全部吸收光子的能量 ，电子把光子能量的一部分变成 它逸出金属表面所需的功W，另一部分转化为光电子的动能， 它逸出金属表面所需的功 ，另一部分转化为光电子的动能，即： 1 hv = mV 2 +W ——爱因斯坦方程 2 爱因斯坦光量子理论圆满地解释了光电效应的各条实验规律。 爱因斯坦光量子理论圆满地解释了光电效应的各条实验规律。
光电效应的实验规律： 光电效应的实验规律：
饱和光电流与入射光强成正比； 频率相同） ① 饱和光电流与入射光强成正比；(频率相同） ， ② 光电效应存在一个截止频率 v0 当入射光的频率 v < v0 ，不论光的强度 时 何都没有光电子产生； 如 何都没有光电子产生； 光电子的初动能与光强无关，而与入射光的频率成正比； ③ 光电子的初动能与光强无关，而与入射光的频率成正比； ∆ ④ 只要 v > v0 无论光强如何，都会立即引起光电子发射， t < 10−9 s ，无论光强如何，都会立即引起光电子发射， 。 对于这些实验事实，经典的波动理论无法给出圆满的解释。 对于这些实验事实，经典的波动理论无法给出圆满的解释。
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光电效应计算普朗克常数的公式为
普朗克常数最早是由德国物理学家马克斯·普朗克在1900年提出的，用于解释黑体辐射现象。
普朗克发现，当物体被加热时，它会发射出能量
不连续的辐射，而不是像经典物理学预言的那样连续地辐射能量。
他提出
了一个能量量子化的假设，为了解释这种现象，他引入了一个新的量子化
的能量单位，即普朗克常数。
光电效应（Photoelectric effect）是指当光照射到金属表面时，会
引起金属中的电子从金属表面被激发出来的现象。
根据经典电磁学理论，
根据光的强度来决定电子的动能是合理的，然而实验证明并非如此。
根据
光的波动性，根据强度和波长来计算光子的能量，而光电效应实验的结果
表明，对于特定金属，只有波长小于一定临界值的光子才能引起光电效应。
这意味着光的能量由光子的频率决定，而与光的强度无关。
基于光电效应的实验结果,爱因斯坦提出了光子假设，即将光看作一
个由有能量的光子组成的能量量子。
对于光电效应的解释，我们可以使用
普朗克常数来计算光子的能量。
普朗克常数的计算公式为：
E=h*f
其中，E代表光子的能量，h代表普朗克常数，f代表光子的频率。
根据电磁学的基本公式c=λf，其中c是光速，λ是光的波长。
将λ代入公式，可以得到光子的频率：
f=c/λ
再将光子的频率代入能量公式，可以得到：
E=h*(c/λ)
这就是计算光子能量的公式。
通过测量光子的波长或频率，我们可以使用普朗克常数来计算光子的能量。
普朗克常数的实际测量通常使用其他物理现象，如量子力学的波粒二象性、原子单光子发射等。
通过这些实验，科学家们可以确定普朗克常数的数值。
目前，普朗克常数的最精确数值已经被国际计量组织（BIPM)确认，并作为国际单位制（SI）的一部分。