光电效应法测量普郎克常数实验报告

设计性物理试验报告光电效应法测普朗克常量设计性物理试验光电效应法测普朗克常量试验目的：的光电特性曲线。试验原理：光电效应试验原理如右图所示。其中S为--2-真空光电管，K为阴极，A为阳极。光电流与入射光强度的关系U的增加而增加，加速电压增加到确定量值后，光电流到达饱和值和值IU=HUa存在，当电压到达这个值时，光电流为零。光电子的初动能与入射频率之间的关系1由爱因斯坦光电效应方程hv

mv2A 可见：光电子的初动能与入射光频2ν呈线性关系，而与入射光的强度无关。光电效应有光电阈存在试验指出，当光的频率vv时，不管用多强的光照耀到物质都不会产生光0电效应，依据爱因斯坦光电效应方程可知：v

A，ν

称为红限。0 h 0爱因斯坦光电效应方程同时供给了测普朗克常量的一种方法：e(U U )h i j 试验仪器：

vvi j〔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。试验内容：365nm405nm436nm、546nm、577nm五种单色光下分别测出光电管的伏安特性曲线，并依据h。把握变量，争论光电流与电压的关系。把握变量，争论饱和光电流与照耀光强度的关系。试验数据：365nm:电压电压/V电压/V电压/V-3.00-1.80-1.45-1.40-1.20-1.00-0.80-0.60-0.40-0.20-0.3-0.2-0.10.00.20.71.31.92.83.70.000.200.400.600.801.001.201.401.601.804.55.46.36.87.57.98.28.69.19.32.002.503.005.0010.0015.0020.0025.009.510.210.512.013.013.914.214.5电压/V-3.00 电压/V-3.00 -1.40-1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40-0.2-0.10.00.20.71.42.23.03.84.4电压/V电压/V0.600.801.001.201.401.601.802.002.503.004.85.35.65.96.26.46.66.87.17.35.0010.0015.0020.0025.008.18.79.09.29.3电压/V-3.00 电压/V-3.00 -2.50-1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40-0.2-0.10.00.00.30.91.52.33.23.7电压/V电压/V0.600.801.001.201.401.601.802.002.503.004.14.54.85.15.35.55.75.96.16.45.0010.0015.0020.0025.007.17.67.77.97.9电压/V-3.00电压/V-3.00-1.20-0.60-0.40-0.200.000.200.400.60-0.10.00.00.10.61.31.92.32.60.801.001.201.401.601.802.002.503.002.83.03.23.33.43.53.63.84.05.0010.0015.0020.0025.004.34.54.64.74.7电压/V电流/电压/V电流/A电压/V电压/V电压/V电压/V-3.00-0.60-0.40-0.200.000.200.400.600.00.00.10.30.60.81.01.10.801.001.502.002.503.005.0010.001.21.21.31.41.41.41.51.515.0020.0025.001.51.51.6透光率25% 50% 75%透光率25% 50% 75%A0.40.91.275mm,35cm波长*零电场电流*截止电压*365134.11.2540543.70.9543621.00.7654614.20.645775.70.54数据处理:—.U-I曲线:365nm(8.221014Hz)1.425161412108Au6I420-2-5 0 5 10 15 20 25U/V2．405nm(7.411014Hz)时：其中所找点的坐标为-0.9951086I 420-5 0 5 10 15 20 25U/V3．436nm(6.881014Hz)时：其中所找点的坐标为-0.93586u 4/I20-5 0 5 10 15 20 25U/V4.546nm(5.491014Hz)时：其中所找点的坐标为-0.886A 5uI43210-5 0 5 10 15 20 25U/V5.577nm(5.201014Hz)时：1.8I 1.61.41.21.00.80.60.40.20.0-0.2二.

-5 0 5 10 15 20 25U/VU-I曲线图,可以得出相应波长对应的截止电压为:频率/1014Hz频率/1014Hz3658.22近紫外-1.4254057.41紫-0.9954366.88蓝-0.9355475.49绿-0.8865775.20黄-0.843由以上数据作出线性回归直线:1.5 V1.41.31.21.11.00.90.85.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.510^14Hz由上面线性拟合可得:普朗克常量为h i jvvi j

1.610190.17610142.821034红限为 v0

A0.1741.61019h 2.821034

9.841013Hz三.饱和光电流和光强的关系〔=577nm,U=20V〕%1.6%AuI1.41.21.00.80.60.420 30 40 50 60 70 80 90 100 110得出结论:1. 试验测得的普朗克常量为h2.8210342. 试验测得红限v 9.841013Hz;03. 饱和光电流和光强根本上成线性关系;误差分析:试验结果中的误差是很大的.经分析,消灭误差的最主要缘由应当是截止电压〔即无光照耀时的电流，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U轴相切,进而使得截止电