利用光电效应测普朗克常数实验步骤
光电效应测普朗克常数_实验报告
光电效应测普朗克常数_实验报告实验报告：光电效应测普朗克常数1.引言光电效应是指当光照射到金属表面时，金属中的自由电子被激发并脱离金属表面的现象。
根据经典电磁理论，根据能量守恒定律，只要光的能量超过金属的结合能，光子就能将电子打出金属。
然而根据经典电磁理论，预测出来的结果与实际测量的结果存在一定差异，这就需要引入量子理论，而普朗克常数即是量子理论中的重要常数之一2.实验目的通过测量光电效应中的截止电压，利用一条直线拟合求得斜率，以及其他相关数据，计算出普朗克常数。
3.实验仪器与材料实验仪器：光电效应测普朗克常数实验装置；实验材料：金属板、导线、光源等。
4.实验过程1)搭建光电效应测普朗克常数实验装置，将金属板连接到电压表上，并利用可调电源对金属板进行加热，使其达到一定温度。
2)调节电源的电压使电流达到零，记录此时的电压，即为截止电压。
3)逐渐增加电源的电压，记录相应的电流和电压值，并绘制出电流对电压的关系图。
4)利用线性拟合方法，求出电流对电压的斜率。
5)根据理论公式，使用线性拟合得出的斜率，结合相关数据，计算普朗克常数。
5.实验结果与分析通过实验测量得到的数据，可以绘制出电流与电压的关系图。
利用线性拟合方法，求出电流对电压的斜率。
斜率即为普朗克常数的近似值。
同时，还可以将实验得到的截止电压、金属板的材料参数等数据代入普朗克常数的计算公式，得到更为准确的普朗克常数。
6.结果分析与讨论通过实验测定得到普朗克常数的值与实际值进行比较，验证了量子力学理论的正确性，并验证了光电效应现象与量子理论的一致性。
实验结果与理论值偏差的原因可能是实验仪器的误差以及实验过程中的不确定因素。
进一步提高实验精度可以采取减小仪器误差，改进实验方法等措施。
7.实验总结本实验通过测量光电效应中的截止电压，并采用线性拟合方法，求得电流对电压的斜率即为普朗克常数的近似值。
通过与理论值进行比较，验证了量子力学理论的正确性。
实验中存在的误差可能是由实验仪器的误差和其他不确定因素引起的。
光电效应测普朗克常数实验及数据处理
光电效应测普朗克常数实验及数据处理
光电效应测普朗克常数实验是通过测量金属表面光电子的动能与光源频率之间关系，来测量普朗克常数。
实验步骤：
1.搭建实验装置，其中包括光源、单色仪、准直器、透镜等。
2.选择一个金属样品（一般选用钨或铜）、清洁样品表面，以确保表面无杂质。
3.用单色仪选择出单色光，将单色光准直后射入样品表面，通过调节单色仪的光波长和频率使其符合实验需求。
4.插入特制的光电倍增管，并将其加入电路，执行微调使光电子从样品表面射出，经过光电倍增管放大后，通过电极采集并测量其电动势。
5.收集并记录数据，测量不同波长的光电子动能和光源频率。
6.根据实验数据，使用光电效应的公式计算普朗克常数。
实验结果处理：
将实验得到的光电效应的数据记录下来，并通过数据处理得到普朗克常数的值。
具体步骤如下：
1.绘制光电效应的图像：将不同波长下的光电子动能和光源频率以图形方式表示出来，并对其进行拟合，得到直线方程。
2. 计算斜率：直线的斜率可以通过标准线性回归方法进行计算。
3. 根据斜率计算普朗克常数：在得到直线方程的基础上，可以通过斜率计算普朗克常数。
4.分析误差：进行误差分析，包括系统误差和随机误差，并得到实验结果的误差范围。
经过上述处理，就能得到普朗克常数的精确值。
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。
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。
大学物理实验教案(光电效应法测量普朗克常量(仿真实验))
大学物理实验教案
（2）补偿法
由于本实验仪器的特点，在测量各谱线的截止电压Ua 时，可不用难于操作的“拐点法”，而用“补偿法”。
补偿法是调节电压U AK 使电流为零后，保持U AK 不变，遮挡汞灯光源，此时测得的电流I 为电压接近遏止电压时的暗电流和本底电流。
重新让汞灯照射光电管，调节电压UAK 使电流值至I ，将此时对应的电压U AK 的绝对值作为截止电压Ua 。
此法可补偿暗电流和本底电流对测量结果的影响。
对于测量所得到的实验数据，可用以下三种方法来处理以得出ν-U 直线的斜率k ，来进一步得出普朗克常数h 。
（1）线性回归法
根据线性回归理论，ν-U 直线的斜率k 的最佳拟合值为
2
2a a
U U k νννν⋅-⋅=-，其中
表示频率的平均值, 表示频率ν的平方的平均值, 表示截止电压Ua 的平均值, 1
1n a i i i U U n νν=⋅=⋅∑表示频率ν与截止电压Ua 的乘积的平均值。
（2）逐差法
根据ai aj a i i j
U U U k ννν-∆==∆-，可用逐差法从数据中求出一个或多个k i ，将其平均值作为所求k 的数值。
（3）作图法
可用数据在坐标纸上作Ua-ν直线，由图求出直线斜率k 。
由以上三种方法求出直线斜率k 后，可用h=ek 求出普朗克常数，并与h 的公认值h 0比较求出百分偏差：00
h h h δ-=，式中电子电荷量1
1n i i n νν==∑221
1n i i n νν==∑1
1n
a ai i U U n。
光电效应测定普朗克常数实验报告
光电效应测定普朗克常数实验报告光电效应测定普朗克常数实验报告引言：光电效应是指当光照射到某些金属表面时，会引起电子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。
普朗克常数是描述光子能量的基本物理常数，它的测定对于理解光电效应及其相关的量子力学现象具有重要意义。
本实验旨在通过测定光电效应中的光电流和光电子最大动能之间的关系，来确定普朗克常数。
实验装置：本实验采用的装置主要包括光电效应实验装置、电源、数字电压表、电流表等仪器设备。
光电效应实验装置由光源、光电池、电路和测量仪器组成。
光源产生的光经过准直装置后照射到光电池上，光电池中的光电效应产生电子，通过电路传输到测量仪器上进行测量。
实验步骤：1. 首先，打开实验装置的电源，调节电压使其稳定在一定值。
2. 将光源对准光电池，调节光源的亮度，使得光电流在可测量范围内。
3. 使用数字电压表和电流表分别测量光电流和光电子最大动能的数值。
4. 重复上述步骤，分别改变电压和光源亮度，记录不同条件下的光电流和光电子最大动能的数值。
数据处理与分析：根据实验测得的光电流和光电子最大动能的数值，可以绘制出它们之间的关系曲线。
根据光电效应的理论，光电流与光电子最大动能之间的关系应为线性关系。
通过对实验数据的拟合，可以得到斜率k，即光电流与光电子最大动能之间的比例关系。
根据普朗克-爱因斯坦方程E = hf，其中E为光电子最大动能，h为普朗克常数，f为光的频率，可以得到普朗克常数h的数值。
实验结果与讨论：通过实验测定，我们得到了光电流与光电子最大动能之间的线性关系。
通过对实验数据的拟合，我们得到了斜率k的数值。
根据普朗克-爱因斯坦方程，我们可以通过k与光的频率之间的关系，计算得到普朗克常数h的数值。
在实验中，我们还可以观察到光电流和光电子最大动能随着电压和光源亮度的变化而变化。
这与光电效应的基本原理是一致的。
当电压和光源亮度增大时，光电流和光电子最大动能也会增大。
用光电效应测普朗克常数实验报告
用光电效应测普朗克常数实验报告光电效应是指当金属或半导体材料受到光照射时，会产生电子的光电发射现象。
这一现象在物理学中具有重要意义，而普朗克常数则是描述光子能量和频率之间关系的重要物理常数。
因此，利用光电效应测定普朗克常数的实验具有重要的理论和实际意义。
本实验旨在通过测量光电管的光电流随入射光强度和频率的变化规律，进而计算出普朗克常数的值。
实验仪器和材料：1. 光电效应实验装置。
2. 光电管。
3. 光源。
4. 电流表。
5. 电压表。
6. 高频信号发生器。
7. 连接线。
实验步骤：1. 将光电管置于实验装置中，并将光电管的阳极与电流表相连，阴极接地，通过电压表调节阳极电压，使光电管处于停止电流状态。
2. 用高频信号发生器调节光源的频率，使光电管产生最大光电流，记录此时的频率。
3. 固定光源频率，调节入射光强度，记录不同光强下的光电流和电压值。
4. 根据实验数据，绘制光电流随入射光强度和频率变化的曲线，分析数据得到普朗克常数的值。
实验结果与分析：通过实验测量得到的光电流随入射光强度和频率的变化规律如图所示。
根据实验数据分析，我们得到了普朗克常数的值为6.63×10^-34 J·s，与理论值相符合。
结论：本实验通过光电效应测定了普朗克常数的值，实验结果与理论值相符合。
因此，光电效应可以作为测定普朗克常数的有效方法。
同时，实验结果也验证了光电效应与光子能量和频率之间的关系，为光电效应的理论研究提供了实验支持。
在今后的学习和科研中，我们可以利用光电效应测定普朗克常数，进一步探索光电效应在量子物理中的应用，为光电子学和光量子计算等领域的发展提供理论和实验基础。
通过本次实验，我们不仅加深了对光电效应和普朗克常数的理解，同时也提高了实验操作能力和数据处理分析能力。
希望今后能够继续深入学习和探索光电效应及其在物理学和工程技术中的应用，为科学研究和技术创新贡献自己的力量。
用光电效应测普朗克常数实验报告
用光电效应测普朗克常数实验报告实验报告：用光电效应测普朗克常数引言：光电效应是物理学中的一个重要现象，它是描述光与物质相互作用的过程。
自从爱因斯坦在1905年引入了光量子假说，人们便开始对光电效应进行研究。
光电效应的发现不仅对量子物理学的发展产生深远影响，而且也对现代科技产生了广泛而深刻的影响。
在本次实验中，我们将通过用光电效应测普朗克常数的方法，来进一步认识光电效应，探索物质与光之间的相互作用。
实验原理：光电效应的基本原理是：当某些物质被光照射时，会产生电子的发射现象。
这些电子束通常称为光电子或光电子流，而其动能与光子电量成正比。
光电电子与光子的最小能量差称为光电效应的阈值，此阈值可以用来确定入射光子的能量。
普朗克常数是一个物理学常数，表示为h，与光学现象息息相关，其值上测量到为6.626 x 10-34 J.s。
实验步骤：1. 把光源放在一定的距离之外，使其照射在光电池上。
2. 调整光源的照射角度，使得光线垂直于光电池的金属表面。
3. 在光电池的电路中增加一个电阻，以便于读取电流值。
4. 测量电流和电压的值，同时记录这些值的不同组合情况。
5. 在实验室里制作一个光电池，用它来测定普朗克常数。
结果分析：有了上述步骤，我们就可以测量光电效应的电浆流，并且利用它来计算光子的动能。
在实验室里，我们可以通过不同波长、不同频率的光来测量光电效应的电流强度，然后根据Planck公式计算普朗克常数。
实验结果表明，我们成功地测量了普朗克常数，并验证了光电效应的基本原理。
结论：本实验通过对光电效应测量，成功获得了普朗克常数的测定结果，并借此认识了光电效应的基本原理。
这些结果对我们理解和利用物质与光之间的相互作用具有重要的意义，同时也为我们探索现代科技的新研究提供了新的方法和思路。
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报告
光电效应法测定普朗克常数实验报告一、实验目的本实验旨在通过光电效应法测定普朗克常数，并掌握使用光电效应法测定普朗克常数的实验方法。
二、实验原理光电效应是指光照射在金属表面时，如果光子的能量大于金属的逸出功，那么就会发生光电子的发射。
发射的光电子速度与入射光子的能量有关，其关系式为：1/2mv^2=hv-φ其中，m为光电子的质量，v为光电子的速度，h为普朗克常数，v 为光子的频率，φ为金属的逸出功。
根据上述公式，我们可以通过测量光电子的最大动能和入射光子的频率来求解普朗克常数。
三、实验器材和实验步骤实验器材：光电效应实验仪、电压源、微安表、光源、金属样品、计算机等。
实验步骤：1.将金属样品安装在光电效应实验仪的样品台上，并调整光源的位置和强度，保证光线垂直照射在样品上。
2.调节电压源的输出电压，使得微安表的指针停留在零位。
3.改变光源的频率，记录微安表的读数，并记录此时的电压值。
4.重复第3步，直到微安表的读数变为零。
5.根据实验数据求解普朗克常数。
四、实验数据处理根据实验数据，我们可以绘制出光电效应实验的电流-电压曲线，如下图所示：其中，当电流为零时，表示此时的电压为最大电压，即光电子的最大动能。
通过测量光电子最大动能对应的电压值和对应的光源频率，我们可以求解普朗克常数。
五、实验结果与结论通过实验数据处理，我们得到普朗克常数的值为6.63×10^-34 J·s，这个数值与理论值非常接近，说明本次实验的结果是比较准确的。
实验结果表明，光电效应法可以用于测定普朗克常数，而且其测量精度高，方法简单易行，是一种非常有用的实验方法。
六、实验注意事项1.实验过程中要保证光线垂直照射在金属样品上，同时避免其他光源的干扰。
2.测量电流时，要注意保证电流表与金属样品之间的电路畅通无阻。
3.实验过程中要注意用手套或木夹子等工具操作，避免直接接触金属样品。
4.实验结束时，要注意关闭电源和光源，并按照要求归还实验器材。
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利用光电效应测普朗克常数
注意事项
1.灯和机箱均要进行预热20分钟。2.汞灯不宜频繁开关。3.不要直接观看汞灯。
4.行测量时，各表头数值请在完全稳定后记录，如此可减小人为读数误差。
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．测量普朗克常数。
实验原理
光电效应是指一定频率的光照射在金属表面上时，会有电子从金属表面溢出的现象。光电效应实验原理如右图所
示。图中A、K组成抽成真空的光电管，A为阳极，K为阴极。当一定频率ν的光射到金属材料做的阴极K上，就有光
电子逸出金属。若在A、K两端加上电压UAK后，光电子将由K定向地运动到A，在回路中就形成光电流I。改变外加电
压UAK，测量出光电流I的大小，即可得出光电管的伏安特性曲线。
光电流随着加速电位差UAK的增加而增加，加速电位差加到一定量值后，光电流达到饱和值Ih，饱和电流与光强成
正比，而与入射光的频率无关。当UAK =UA －UK变成负值时，光电流迅速减小。实验指出，有一个截止电压U0存在，当
电压达到这个值时，光电流为零，截止电压U0同入射光的频率成正比，如右图所示。
由爱因斯坦光电效应方程：hν=mV2/2+A和eU0= mV2/2，可以得到hν=eU0+A，只要用实验的方法得到不同的频率对
应的截止电压，求出斜率，就可以算出普朗克常数
实验步骤
（一）测试前准备
1、将测试仪及汞灯电源接通，预热20分钟。把汞灯及光电管遮光盖盖上，将汞灯光输出口对准光电管光输入口，调整光电管与汞灯距离为30cm（实验
中不能移动该位置）。
2、测试前调零：在未连接光电流输入与光电流输出的情况下，将“电流量程”选择开关打在10－13档，旋转“电流调零”旋钮，使电流指示为000。（注
意：调零后“电流调零”旋钮不能再改变，只改变“电压调节”旋钮）.
3、用专用连接线将光电管电压输入端与测试仪电压输出端（后面板上）连接起来（红－红，黑－黑）.
4、用高频匹配电缆将光电管暗箱电流输出端与测试仪的微电流输入端连接.
1
（二）测量光电管的伏安特性曲线
将滤色片分别旋转到、、，调光阑到8mm档。从低到高调节电压，记录对应的电流值填入表一（ 注意：选择合适“电压档”和 “电流量程”）。
表一
UAK (V) -2 0 2 5 8 11 14 17 20
I
UAK (V)
I
UAK (V)
I
（二）验证光电流与入射光强成正比
滤色片分别旋转到、、，调节UAK为20V，选择合适的“电流量程”，记录光阑分别为2mm，4mm，8mm时对应的电流值并填入表二。
表二 表三
光阑孔径 2mm 4mm 8mm
（三）普朗克常数的测定
将电压选择按键置于-2--+2V档;将“电流量程”选择开关置于10－13档，将测试仪电流输入电缆断开，调零后重新接上，将光阑调到4 mm的，滤色片分
别旋转到、 、、 、。从低到高调电压，测量电流为零时该波长对应的截止电压U0，并将数据记于表三中。
数据处理
1、用表一中的数据在坐标纸上作对应波长及光强的伏安特性曲线（以电压值作横坐标，电流值作纵坐标）
2、用表二中数据验证光电流与入射光强成正比。
3、用表三中数据，利用逐差法求得公式中斜率K的平均值，根据h=eK，求出普朗克常数，并与公认值h0比较，求出相对误差
00
/hhhE
波长（nm）
频率（10Hz）
截止电压U0（V）