光电效应法测定普朗克常数.ppt

光电效应法测定普朗克常数光电效应法测定普朗克常数北京航空航天大学物理实验中心 张 淼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？光电效应有哪些规律，爱因斯坦方程的物理意义是什么？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？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光电效应测定普朗克常数A.爱因斯坦爱因斯坦M.普朗克普朗克实验目的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；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。1 2 3 4 5 61汞灯电源 2汞灯 3滤色片 4光阑 5光电管 6基座 图5仪器结构图实验仪实验仪器介绍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）。务必反复检查务必反复检查,切勿连错！切勿连错！测普朗克常数h h 手动测量注意：注意：1 1、先安装光阑及滤光片后打开汞灯遮光盖、先安装光阑及滤光片后打开汞灯遮光盖2 2、更换滤光片时需盖上汞灯遮光盖、更换滤光片时需盖上汞灯遮光盖 自动测量并将数据记于表1中 表1Uo关系 光阑孔=mm波长i(nm)365.0404.7435.8546.1577.0频率i(1014 Hz)8.2147.4086.8795.4905.196截止电压U0i(V)手动自动表2IU关系U（V）I（10-10 A）U（V）I（10-10 A）表3 IP关系 U=V =nm L=mm光阑孔I（10-10 A）测光电管的伏安特性曲线数据处理要求1、将不同频率下的截止电压Uo描绘在坐标纸上，即作出Uo-曲线，从而验证爱因斯坦方程。2、用作图法求出Uo-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。3、利用线性回归法计算普朗克常数h，将结果与作图法求出结果进行比较。4、利用表2中的数据，作出对应于不同频率及光强的伏安特性曲线。实验后思考题定性解释I-U特性曲线和U0-曲线及其截距的意义。光电流是否随光源的强度变化而变化？截止电压是否因光强不同而变化？测量普朗克常量实验中有哪些误差来源？如何减小这些误差？谢谢谢谢!