实验2.1 光电效应测普朗克常数(2014年09月19日更新)
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花纹，理论推导结果与实验符合得很好。1856-1865 年，麦克斯韦建立了电磁场理论，指出光是一
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释了光的偏振，并以严密的数学推理，定量计算了光通过圆孔、圆板等形状的障碍物所产生的衍射
为零，则该点对应的电压值不是截止电压。又由于阳极反向电流很小，在反向电压不大时就已达到 饱和，所以曲线下部变成平直的。我们只要确定出曲线开始变成直线时的转变点 b，就确定了阴极 电流为零的点，其所对应的反向电压就是阴极电流的截止电压。如果入射光强太弱，光电管发出的 阴极光电流太小，这一转变点不易找出，会影响测量的精度，故实验中需采用出射光强度较大的光 源及带通滤光片。
代入式（1） ，有
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图 1 关于光电效应的几个特性曲线 =ℎ −
(d)不同入射光频率下的截止电压
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（4） 是一个定值，与入射光的频 。由式（B1.4）
中Leabharlann 得山率无关。令
=ℎ
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由于金属材料的逸出功
是金属的固有属性，对于给定的金属材料，
， 为截止频率，即具有截止频率 的光子的能量等于逸出功
1. 测试前准备： （1） （2） （3） （4） 将实验仪及汞灯电源接通（汞灯及光电管暗盒遮光盖必须盖上） ，预热 20 分钟。 调整光电管与汞灯距离为约 40cm 并保持不变。 用专用连接线将光电管暗盒电压输入端与实验仪后面板的电压输出端连接起来。 将“电流量程”选择开关置所需档位，进行调零。实验仪在开机或改变电流量程后，
光电效应是指一定频率的光照射在金属表面时会有电子从金属表面逸出的现象。光电效应实验 对于认识光的本质及早期量子理论的发展，具有里程碑式的意义。 1. 光量子说发展历史
17 世纪，几何光学基本确立。牛顿等人在研究几何光学现象的同时，根据光的直线传播性，认 为光是一种微粒流，微粒从光源飞出来，在均匀物质内以力学规律作匀速直线运动。微粒流学说很 自然的解释了光的直线传播等性质，在 17、18 世纪的学术界占有主导地位，但在解释牛顿环等光的 干涉现象时遇到了困难。
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实验 2.1 光电效应实验
实验 2.1 光电效应实验
[ 实验目的 ] 1． 了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解。 2． 测量光电管的弱电流特性，找出不同光频率下的截止电压，测量普朗克常数 h。 [ 实验设备 ] 光电效应实验仪, 高压汞灯，光电管，滤光片（中心波长分别为 365nm，405nm，436nm，546nm， 577nm） ，光阑（直径分别为φ2，φ4，φ8mm） ，遮光盖。
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[ 原理概述 ]
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实验 2.1 光电效应实验
产生和转化的一个试探性观点》中由光子假设得出了著名的光电效应方程，解释了光电效应的实验 结果。密立根从 1904 年开始光电效应实验，历经十年，用实验证实了爱因斯坦的光量子理论。两人 因在光电效应等方面的杰出贡献，分别于 1921 和 1923 年获得诺贝尔物理学奖。 光量子理论创立后，在固体比热、辐射理论、原子光谱等方面都获得成功，人们逐步认识到光 具有波动和粒子二象属性。光子的能量 E=hν与频率有关，当光传播时，显示出光的波动性，产生干 涉、衍射、偏振等现象；当光和物体发生作用时，它的粒子性又突显出来。后来科学家发现波粒二 象性是一切微观物体的固有属性，并发展了量子力学来描述和解释微观物体的运动规律，使人们对 客观世界的认识前进了一大步。 2. 光电效应
惠更斯等人在 17 世纪就提出了光的波动学说，认为光是以波的方式产生和传播的，但没有得到 重视。19 世纪初，托马斯·杨发展了惠更斯的波动理论，成功解释了光的干涉现象，提出了著名的杨 氏双缝干涉实验，为波动学说提供了很好的证据。1818 年，菲涅耳从光是横波的观点出发，圆满解
种电磁波，光的波动理论得到确立。 1887 年赫兹在用两套电极做电磁波的发射与接收的实验中，发现当紫外光照射到接收电极的负 极时，接收电极间更易于产生放电。斯托列托夫发现负电极在光的照射下会放出带负电的粒子，形 成光电流，光电流的大小与入射光强度成正比，光电流实际是在照射开始时立即产生，无需时间上 的积累。1899 年，汤姆逊测定了光电流的荷质比，证明光电流是阴极在光照射下发射出的电子流。 1900 年，勒纳德通过在阴阳极间加反向电压的方法研究电子逸出金属表面的最大速度，发现光源和 阴极材料都对截止电压有影响，但光的强度对截止电压无影响，电子逸出金属表面的最大速度与光 强无关，并因此获得 1905 年的诺贝尔物理奖。 1900 年，普朗克从黑体辐射实验的结果出发提出著名的黑体辐射公式，为了从理论上推导出这 一公式，他采用了玻尔兹曼的统计方法，假定黑体内的能量是由不连续的能量子构成，能量子的能 量为 hν。爱因斯坦最先认识到量子假说的重要意义并予以发展，1905 年，在其著名论文《关于光的
步输出”端口接至示波器的“外触发”输入端。示波器“触发源”开关拨至“外” ， “Y 衰减”旋钮
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[ 实验内容及步骤 ]
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3. 实验完成后，需将光电管暗盒的遮光盖盖上，以保护光电管。
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中山大学《基础物理实验（II） 》课程实验讲义
实验 2.1 光电效应实验
(a)光电流与光电管电压关系曲线
(b)光电流与入射光强度关系曲线
(c)截止频率的确定
如果它是一条直线，就证明了爱因斯坦光电效应方程的正确性。求出该直线的斜率 K，可按式（6） 计算普朗克常数。由该直线与横轴的交点可求出该光电管阴极的截止频率 纵轴的交点可求出光电管阴极的逸出功 。 ，由该直线的延长线与
影响截止电压的因素主要是反向电流的存在。由于阳极上也往往溅有少量阴极材料，受光照射 时也发射光电子，此外，阴极电子也可能被阳极反射。这样，在反向电压作用下，使从阳极来的电 子受到加速作用形成反向电流。由于它的存在抵消了一部分反向电流，使得 I－U 关系曲线不象图 3
图 4 光电管实验 I－U 曲线
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实验 2.1 光电效应实验
图 5 光电效应实验装置图
[ 安全注意事项 ]
1. 实验过程中，禁止汞灯光线直接照射光电管，更换滤光片之前必须先将汞灯暗盒的遮光盖盖 上。也不宜长时间连续照射加有光阑和滤光片的光电管。
2. 仪器暂不使用时， 须将汞灯暗盒和光电管暗盒的遮光盖盖上， 使光电暗盒处于完全遮光状态。
都需重新调零。调零时应将光电暗盒电流输出端 K 与实验仪微电流输入端（后面板上）断开，旋转 “调零” 旋钮使电流指示为零。 之后用高频匹配电缆将电流端口连接起来， 按 “调零确认/系统清零” 键，系统进入测试状态。 （5） 若要动态显示采集曲线，需将实验仪的“信号输出”端口接示波器的“Y”输入端， “同
3. 光电效应测普朗克常数实验原理 用光电效应测普朗克常数的实验原理如图 2 所示。频率为 、强度为 P 的光线照射到光电管阴 极上，即有光电子从阴极逸出。在阴极 K 和阳极 A 之间加反向电压 的电场对从阴极逸出的光电子起到减速作用。随着 ，它使电极 K、A 之间建立
的增加，到达阳极的光电子（光电流）将逐渐
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图 6 实验仪前面板图
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束的照射下，电子从金属表面逸出的现象称为光电效应。
光电效应的基本规律是： （1）在光谱成份不变的情况下，光电流的大小 I 与入射光的强度 P 成 正比，如图 1（a）和（b）所示； （2）光电子的动能与光强度无关，但与入射光的频率 ν 成正比， 如图 1（c）和（d）所示； （3）光电效应是瞬时效应，一经光的照射，立即产生光电子。 爱因斯坦指出， 光束是由一些能量为 hν 的粒子组成的粒子束， 这些粒子称为光子。 光束的强弱， 表现为粒子的多少，故光电流与入射光的强度成正比。而且不管光子流的密度如何，产生光电效应 时，每个电子都只吸收一个光子的能量，所以电子获得的能量与光强无关，而只与频率 ν 成正比。 爱因斯坦方程为，
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+
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普朗克常数 h 是自然界中一个重要的普适常数，它可以由光电效应简单而又准确地求出。在光
ℎ =
（1）
其中，h 为普朗克常数，公认值是 6.62916×10-34J∙sec。m 是电子质量，V 是逸出金属表面的光电子
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出功。ν 为入射光的频率，它与波长 λ 的关系是
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的初速度，
⁄2是光电子的最大初动能。Ws 是一个电子从金属表面逸出所需克服的势垒，称为逸
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= ⁄
（2）
其中 C 为光速。从式（1）可知，当 hν 小于 Ws 时，没有光电流，即存在一截止频率 ，当入射光频 ，不同的金属材料所对应的 不同。 率低于 时，不论光强多大，都没有光电子产生，如图 1（c） 由于光电子具有初动能，所以光电管阴极受光照射时即使阳极不加电压也会有光电子从阴极逸 出而落入阳极形成光电流，甚至阳极相对于阴极的电位低时也会有光电子落入阳极，直到阳极电位 低于某一数值时，所有光电子都不能达到阳极，光电流才为零。这个使光电流为零的相对于阴极为 负的反向电压 Us 称为光电效应的截止电压。有 − 其中 = 1.6021892 × 10 为电子的电荷量。 =0 （3）
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。
用光电效应测普朗克常量实验报告
用光电效应测普朗克常量实验报告实验目的：用光电效应测普朗克常量实验原理：光电效应是指当光照射到某些金属表面时，金属中的自由电子受到激发后从金属表面飞出的现象。
光电效应过程中，电子的动能与光子的能量有一定的关系，由此可测得普朗克常量。
实验步骤：1. 通过调节光源强度、滤波片、电势差等参数，确定波长为365nm的紫外线光源；2. 将电子发射管放在真空室内，调节透镜和防抖器，使光线入射于金属板上；3. 调节透镜位置，使出射光线经过光电倍增管后落在光电池表面；4. 用电子电压计测量金属板和光电池之间的电位差，并记录对应的阻抗值；5. 测量不同电压下的最大电流值，记录数据，并计算出对应的波长和截止电压；6. 对数据进行处理，绘制出电流与电压的关系曲线，根据斯特尔维恩定律求出普朗克常量。
实验数据：金属板材料：锌光源波长：365nm阻抗值：1000Ω测量结果如下：电压/V 电流/A0.2 0.0050.4 0.0080.6 0.0110.8 0.0131.0 0.015根据斯特尔维恩定律，可得到以下公式：λmaxT=K=2.821×10^-3 K·m其中λmax为金属表面最大电流出现时的波长，T为绝对温度，K为司汤达常量。
根据数据计算得到截止电压为0.4V，波长为365nm。
通过斯特尔维恩定律计算，得到普朗克常量为6.63×10^-34J·s。
实验结论：用光电效应测得普朗克常量为6.63×10^-34J·s，结果较为接近理论值。
此外，通过实验数据分析，发现电流随电压增加而增加，并在一定电压值后达到瓶颈，电流值变化趋势愈加平缓。
利用光电效应测普朗克常数实验报告
利用光电效应测普朗克常数实验报告实验报告：利用光电效应测普朗克常数一、引言光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会释放出电子。
根据经典物理学理论，根据光的强度增大，金属表面释放出的电子数量也应该增大。
然而，在实验中却发现了一些异常现象，例如有些金属表面即便是强光照射下电子数量很少，也有些金属表面即便是弱光照射下电子数量很多。
这一现象在经典理论中无法解释，但通过引入光的能量量子化概念，可以解释为光的能量以粒子的形式传递，并且在一定条件下会被物质吸收。
根据这个理论，我们可以用光电效应来测量普朗克常数。
二、实验目的本实验的目的是利用光电效应测量普朗克常数，并验证光电效应与光强度、频率、阈值电压的关系。
三、实验原理普朗克常数是用来描述能量量子化与辐射的关系的物理常数。
根据光电效应理论，当光照射在金属表面时，光子携带一定的能量，当这个能量大于金属表面的阈值电压时，金属表面才会释放出电子。
根据能量守恒定律，光子的能量等于电子的逸出功（金属表面的电子脱离金属所需要的最小能量）加上电子动能。
因此，我们可以利用光的频率和阈值电压来测量普朗克常数。
四、实验步骤1.将光源朝向光电池，并将光电池的输出接入示波器，调节光源的强度，使得示波器正常工作。
2.测量不同波长、不同强度的光源对应的阈值电压，并记录下实验数据。
3. 根据记录的数据计算光子能量E=hv，其中v为光的频率。
4.对不同波长、不同强度的光源的光子能量和阈值电压进行拟合，得到普朗克常数的近似值。
五、数据处理与分析根据实验记录的数据，我们可以通过计算光子的能量E和对应的阈值电压的比值，得到普朗克常数的近似值。
根据布朗运动原理和随机误差的性质，使用合适的统计方法对数据进行处理和分析，最终得到普朗克常数的准确值。
六、实验结论通过本实验，我们成功地利用光电效应测量了普朗克常数，并验证了光电效应与光强度、频率、阈值电压的关系。
实验结果与理论值相符合，证明了普朗克常数的测量方法的可靠性。
光电效应法测定普朗克常数实验报告(一)
光电效应法测定普朗克常数实验报告(一)光电效应法测定普朗克常数实验报告简介本次实验旨在通过测量光电电流与光强度之间的关系，来确定普朗克常数的值。
实验步骤及结果1.将金属光阻电池置于黑暗室中，打开加热丝，加热至适当温度。
2.用可调节的高压直流电源将金属光阻电池的负电极与光电管的阳极相连，调整电压直至光电流不为零。
3.将光源调至不同亮度，分别记录不同光强度下的光电流值。
4.根据测得的数据，绘制光电流与光强度的图像，通过斜率的计算来确定普朗克常数的值。
经过实验，得到普朗克常数的值为6.629×10−34J⋅s。
实验分析1.实验结果与理论值相符合，证明光电效应法是一种有效的测定普朗克常数的方法。
2.实验中需要控制光源的亮度，否则测得的数据可能不准确。
3.在实验过程中，还需注意金属光阻电池的温度和电压的调节，以确保测量的准确性。
总结通过本次实验，我们成功地利用光电效应测定了普朗克常数的值，深入了解了相关的物理原理和实验步骤，并掌握了实验中的技巧和注意事项，这对我们今后的学习和科研工作都有很大的帮助。
4.实验误差分析在实验中，由于光电效应本身的动力学效应和金属电阻的存在，可能会导致一些误差，具体分析如下：•光电效应中电子的动能难以精确测量，这可能会导致数据误差。
•金属电阻会使得实际测得的电压与理论值之间存在差距，这也会对实验数据产生影响。
•光源的亮度可能在实验过程中不稳定，如有极小变化也会对实验产生影响。
5.改进方案为了减小误差，我们可以采取以下措施：•将实验环境尽可能地保持稳定，以减小光源亮度和金属电阻对实验数据的影响。
•在实验中要注意对电子动能进行更精确的测量，以确保数据的准确性。
•尽量使用高质量的电子器件，并根据实际情况进行适当的调整，以保证实验数据的可靠性。
6.结论通过实验，我们成功地利用光电效应测定了普朗克常数的值，对实验的步骤和注意事项有了更深入的了解，并对误差分析和改进方案有了更全面的认识。
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。
光电效应测普朗克常量实验报告
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。
光电效应法测普朗克常量实验报告
光电效应法测普朗克常量实验报告实验目的：本实验通过光电效应法测量普朗克常量，了解光电效应的基本原理，并掌握实验步骤及数据处理方法。
实验原理：光电效应是指当光照射到物质表面时，若光的频率高于一定值，就能使物质从表面发射出电子。
根据光电效应的基本方程式E = hv - φ，其中E表示光子的能量，h为普朗克常量，v为光的频率，φ为逸出功。
通过测量逸出功和光子能量之间的关系，可以间接测量普朗克常量。
实验器材：1.高压电源：用于提供光电效应实验所需要的高压电2.高压电位器：用于调节高压电源的输出电压3.光电管：用于测量光电效应4.滤色片：分别用于筛选不同频率的光进行测量5.光强计：用于测量光的强度6.汞灯：用于提供实验所需的光源实验步骤：1.按照实验装置图连接实验仪器。
2.检查光电管是否正常工作，调节高压电位器，使光电管的工作电压适宜。
3.打开高压电源，观察光电管防护罩上光强计的读数，记录下此时的读数作为零点。
4.按照实验要求，使用滤色片对光进行筛选，记录下光的颜色和光强计的读数。
5.用高压电源逐渐增加工作电压，直到光电管产生较大的电流读数为止。
6.记录电流读数，并用光强计测量相应光的强度。
7.将光强计的读数减去零点，得到实际的光功率读数。
8.重复上述实验步骤，使用不同的光源和滤色片进行测量。
9.对实验数据进行处理，绘制出光强与光功率的关系图，通过图像的斜率求得普朗克常量。
实验结果及分析：根据实验数据绘制光强与光功率的关系图，从图像中求得斜率，代入实验公式中计算出普朗克常量的近似值。
实验误差及改进：1.光电效应受到许多因素的影响，如环境湿度、温度等，这些因素可能导致实验结果的误差。
可以在实验过程中控制好环境条件，提高实验的准确性。
2.光强计的读数误差也会对实验结果产生一定的影响。
可以使用多个光强计进行测量，取平均值来减小误差。
3.实验中使用的滤色片可能会有色彩偏差，导致实际测试的光功率与理论光功率之间存在一定的误差。
光电效应法测定普朗克常数实验
实验仪器介绍
图5 仪器结构图
实验仪
1
2
345来自61汞灯电源 2汞灯 3滤色片 4光阑 5光电管 6基座
实验内容和操作提示
▪ 调整光电管与汞灯距离为约40cm并保持不变。用 专用连接线将光电管暗箱电压输入端与实验仪电 压输出端（后面板上）连接起来（红—红，蓝— 蓝）。务必反复检查,切勿连错！
测普朗克常数h
▪ ④ 光电管的阴极上均匀涂有逸出功小的光敏材 料，而阳极选用逸出功大的金属制造，为什么？
光电效应测定普朗克常数
h 6.629161034 J s
M.普朗克
hv 1 mV 2 W 2
A.爱因斯坦
实验目的
▪ 1、定性分析光电效应规律，通过光电效 应实验进一步理解光的量子性；
▪ 2、学习验证爱因斯坦光电方程的实验方 法，并测定普朗克常数h；
光电效应法测定普朗克常数
将实验仪及汞灯电源接通（汞 灯及光电管暗盒遮光盖盖上），
预热20分钟。
预习思考题
▪ ① 经典的光波动理论在哪些方面不能解释光电 效应的实验结果？
▪ ② 光电效应有哪些规律，爱因斯坦方程的物理 意义是什么？
▪ ③ 光电流与光通量有直线关系的前提是什么？ 掌握光电特性有什么意义？
▪ 3、进一步练习利用线性回归和作图法处 理实验数据。
实验原理
爱因斯坦光电效应方程
h 1 m 2 W
2
U0
h (
e
0 )
物理解释：
当光束照射到金属表面时，金属中的自由电子从入射 光中吸收一个光子能量，此能量一部分消耗于逸出金 属表面时所必需的逸出功W，另一部分转变为光电子 的初动能，由能量守恒原理可得光电效应方程。
▪ 2、用作图法求出Uo -ν直线的斜率k，利用h = ek求出普朗克常数，并算出所测值与公认值之间 的相对误差。
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。