《光电效应法测量普郎克常数 实验报告含数据.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光电效应法测量普郎克常数 实验报告含数据.docx（10页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、光电效应法测普朗克常量PB05007204 李东永实验目的：了解光电效应的基本规律，并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：1. 光电效应实验原理如右图所示。其中s为真空光电管，K为阴极，A为阳极。2. 光电流与入射光强度的关系光电流随加速电位差U的增加而增加，加速电位差增加到一定量值后，光电流达到饱和值和值如，饱和电流与光强成正比，而与入射光的频率无关。当U= UA-UK变成负值时，光电流迅速减小。实验指出，有一个遏止电位差Ua存在，当电位差达到这个值时，光电流为零。3. 光电子的初动能与入射频率之间的关系由爱因斯坦光电效应方程hv = mv2 + A可见：光电
2、子的初动能与入射光频2率v呈线性关系，而与入射光的强度无关。4. 光电效应有光电阈存在实验指出，当光的频率v v0时，不论用多强的光照射到物质都不会产生光电效应，根据爱因斯坦光电效应方程可知：v = A , V称为红限。0 h 0爱因斯坦光电效应方程同时提供了测普朗克常量的一种方法：实验仪器：光电管、单色仪（或滤波片）、水银灯、检流计（或微电流计、直流电源、直流 电压计等，接线电路如右图所示。实验内容：1. 在365nm、405nm、436nm、546nm、577nm 五种单色光下分别测出 光电管的伏安特性曲线，并根据此曲线确定遏止电位差值，计算普朗 克常量h。2. 作v -匕的关系曲线，用一
3、元线形回归法计算光电管阴极材料的红限 频率、逸出功及h值，并与公认值比较。3. 在波长为577nm的单色光，电压为20V的情况下，分别在透光率为 25%、50%、75%时的电流，进而研究饱和光电流与照射光强度的关 系原始数据：1.波长为365nm:电压/V-3.00-1.80-1.45-1.40-1.20-1.00-0.80-0.60-0.40-0.20电流/ R A-0.3-0.2-0.10.00.20.71.31.92.83.7电压/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.80电流/ RA4.55.46.36.87.57.98.28.69.19.3电压
4、/V2.002.503.005.0010.0015.0020.0025.00电流/ RA9.510.210.512.013.013.914.214.52.波长为405nm:电压/V-3.00-1.40-1.00-0.80-0.60-0.40-0.200.000.200.40电流/ RA-0.2-0.10.00.20.71.42.23.03.84.4电压/V0.600.801.001.201.401.601.802.002.503.00电流/ RA4.85.35.65.96.26.46.66.87.17.3电压/V5.0010.0015.0020.0025.00电流/ pA8.18.79.09.
5、29.33.波长为436nm:电压/V-3.00-2.50-1.00-0.80-0.60-0.40-0.200.000.200.40电流/ pA-0.2-0.10.00.00.30.91.52.33.23.7电压/V0.600.801.001.201.401.601.802.002.503.00电流/ pA4.14.54.85.15.35.55.75.96.16.4电压/V5.0010.0015.0020.0025.00电流/ pA7.17.67.77.97.94.波长为546nm:电压/V-3.00-1.20-0.60-0.40-0.200.000.200.400.60电流/ pA-0.10
6、.00.00.10.61.31.92.32.6电压/V0.801.001.201.401.601.802.002.503.00电流/ pA2.83.03.23.33.43.53.63.84.0电压/V5.0010.0015.0020.0025.00电流/ pA4.34.54.64.74.75.波长为577nm:电压/V-3.00-0.60-0.40-0.200.000.200.400.60电流/ pA0.00.00.10.30.60.81.01.1电压/V0.801.001.502.002.503.005.0010.00电流/ pA1.21.21.31.41.41.41.51.5电压/V15.
7、0020.0025.00电流/ pA1.51.51.66.波长为577nm，电压为20V:透光率25%50%75%电流/ pA0.40.91.2数据处理:一.做出五个U-I曲线：1. 波长为365nm（频率为8.22x 1014Hz）时:其中所找点为的横坐标为一1.4251.81.61.41.00.80.60.40.20.0-0.2-50510152025U/ V1.由上述五个U-I曲线图，可以得出相应波长对应的遏止电位差为:波长/nm频率/10 14Hz3658.224057.414366.885475.495775.20颜色遏止电位差/v近紫外-1.425紫-0.995蓝-0.935绿-0
8、.886黄无法读出2.由以上数据作出线性回归直线:1.51.41.31.21.11.00.9X5.56.06.57.07.58.08.510A14Hz0.8Linear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameter Value ErrorA-0.173550.61919B0.176260.08758-RSDNP-0.81820.1740840.18183.由上面线性拟合可得:普朗克常量为 h =叫一匕）=1.6x 10-19 x0.176x 10-14 = 2.82x 10-34 v - v.红限为=9.84 x 1013 HzA 0.174 x
9、1.6 x 10-19 v =0 h2.82 x 10-34三.饱和光电流和光强的关系（上577nm,U=20V ）2030405060708090100110Linear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameterValueError-A0.1-0.09487B0.01440.00139RSDN-P0.990870.077464-0.00913得出结论：1. 实验测得的普朗克常量为h = 2.82x 10-34;单位？2. 实验测得的红限为 = 9.84x 1013Hz ;3. 饱和光电流和光强基本上成线性关系；误差分析：实验结果中的误差是很大
10、的.经分析，出现误差的最主要原因应该是遏止电位 差测量的不精确.由于存在阳极光电效应所引起的反向电流和暗电流（即无光照 射时的电流），所以测得的电流值，实际上包括上述两种电流和由阴极光电效应 所产生的正向电流三个部分，所以伏安曲线并不与U轴相切，进而使得遏止电位 差的判断较为困难.因此，实验的成败取决于电位差是否精确.为了减小实验的误 差，确定遏止电位差值，本实验中采取了交点法测量遏止电位差，但是实验的结果 中的误差仍然很大，因此要在实验的同时注意以下一些注意事项以尽量减小误 差。注意事项：1. 严禁光源直接照射光电窗口，每次换滤光片时，必定要把出光口盖上；2. 严禁用手摸光学镜头表面；3. 小心轻放，不要把镜头摔坏；4. 测量中要注意抗外界电磁干扰，并避免光直接照射阳极和防止杂散光干扰。 你们有的人的报告都用的同一个模版，连错误都完全一样，误差分析、格式也完 全一样。
