地空学院杨柳春PB05007302实验8.2.1实验题目:光电效应法测普朗克常量实验目的: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、直流电压计等实验原理:当光照在物体上时，光的能量仅部分地以热的形式被物体吸收，而另一部分则转换为物体中某些电子的能量，使电子逸出物体表面，这种现象称为光电效应，逸出的电子称为光电子。1．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IH，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。2．光电子的初动能与入射频率之间的关系电子的初动能等于它克服电场力作用的功：（1）光电子吸收了光子的能量hν之后，一部分消耗于克服电子的逸出功A，另一部分转换为电子动能：（2）由此可见，光电子的初动能与入射光频率ν呈线性关系，而与入射光的强度无关。3．光电效应有光电阈存在当光的频率时，不论用多强的光照射到物质都不会产生光电效应，根据式（2），，ν0称为红限。确定遏止电位差：（1）交点法：光电管阳极用逸出功较大的材料制作，制作过程中尽量防止阴极材料蒸发，实验前对光电管阳极通电，减少其上溅射的阴极材料，实验中避免入射光直接照射到阳极上，这样可使它的反向电流大大减少，其伏安特性曲线与下图十分接近因此曲线与U轴交点的电位差值近似等于遏止电位差Ua，此即交点法。（2）拐点法：光电管阳极反向光电流虽然较大，但在结构设计上，若使反向光电流能较快地饱和，则伏安特性曲线在反向电流进入饱和段后有着明显的拐点，如下图所示，此拐点的电位差即为遏止电位差实验内容:1．在577nm、546.nm、436nm、405nm，365nm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．作的关系曲线，用一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。数据分析：1.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/10^14Hz颜色遏止电位差/v3658.216近紫外-1.54057.410紫-0.94366.882蓝-0.85475.492绿-0.65775.198黄-0.4Y=A+B*XParameterValueError------------------------------------------------------------A-1.17...
