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文档简介
金属线膨涨系数的测定目录CONTENTS实验背景实验原理实验内容注意事项1345实验目的2一、实验背景
1905年,爱因斯坦提出了光子假说并由此假说得出了著名的光电效应方程,解释了光电效应的实验结果。一、实验背景太阳能电池发电一、实验背景太阳能电池发电一、实验背景相机感光元件一、实验背景光敏电阻一、实验背景光电效应,广泛应用于光电管、光电倍增管、变像管、像增强器和一些摄像管等光电器件中,在现代光电检测技术中有着非常重要的应用。二、实验目的▲1、通过实验加深对光的量子性的认识;▲2、验证爱因斯坦方程,并测量普朗克常数;▲3、测量光电管的伏安特性曲线。【重点难点】▲1、测得光电管的伏安特性曲线和确定截止电压;▲2、准确合理地找出各选定波长的入射光的截止电压。三、实验原理3.1爱因斯坦光电效应方程GV电源阴极阳极光电流光照射按照能量守恒定律,爱因斯坦提出,光具有粒子性,光子的能量E=hν,当光子照射到金属表面上时,一次被金属中的电子全部吸收,电子把能量的一部分用来克服金属表面的吸引力,余下的就变为电子离开金属表面后的动能。三、实验原理伏安特性曲线截止电压U0与入射光频率
成线性关系。若通过实验确定直线的斜率,即可算出普朗克常数h。3.2对截止电压现象的解释U0~ν
曲线νU0三、实验原理当UAK>U0
后,I迅速增加,然后趋于饱和,饱和光电流Imax的大小与入射光的强度P成正比。
同频率,不同光强时I~UAK曲线3.3对不同光强的伏安特性曲线的解释三、实验原理3.4对不同频率的伏安特性曲线的解释
同光强,不同频率时I~UAK曲线频率越大的光线入射,截止电压绝对值越大,伏安特性曲线越靠上。实验仪器四、实验内容光电效应实验仪滤光片光阑汞灯遮光盖光电管暗箱遮光盖
4.1测试前准备四、实验内容盖上光电管暗箱和汞灯的遮光盖,将光电管与汞灯距离调整并保持在400mm,接通测试仪及汞灯电源,预热约20min。
断开暗箱电流电缆,调电流为0,接上线之后按调零确认。4.2用零电流法测定普朗克常量h四、实验内容电流量程选择在10-13A档,并重新调零。将直径为4mm的光阑及波长为365.0nm的滤光片插在光电管入射窗孔前,调节电压UAK,使得光电流I为零,得该入射光频率对应的截止电压。依次更换其余四个滤光片重复测量。波长λ(nm)365.0404.7435.8546.1577.08.2147.4086.8795.4905.196截止电压手动自动光阑孔f=4mm将“电流量程”选择开关置于10-10A并重新调零,将直径为4mm的光阑及波长365nm的滤光片插在光电管入射窗孔前。四、实验内容4.3测光电管的伏安特性曲线四、实验内容在UAK为50V时,电流量程选择10-10A档,并重新调零。在同一入射频率,同一入射距离下,记录光阑直径分别为2mm、4mm、8mm时对应的电流值。4.4测试光电管的饱和光电流Im与入射光强P的关系4.5测量饱和光电流Im与距离L的关系四、实验内容入射距离L(mm)400350300I(×10-10A)在UAK为50V时,电流量程选择10-10A档。在同一入射频率,同一光阑下,改变入射距离,测量对应的电流值。Im-L关系UAK=50Vλ=405nmF=2mm五、注意事项▲1、避免背景光强的剧烈变化;▲2、实验过程中注意随时盖上汞灯的遮光盖,严禁让汞光不经
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