(16.1)-光电效应实验

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