光电效应测普朗克常量

南昌大学物理实验报告课程名称： 大学物理实验（下）实验名称：光电效应测普朗克常量学院：信息工程学院专业班级:学生姓名：学号：实验地点： 基础实验大楼B309 座位号:实验时间： 第9周星期三下午三点四十五分实验目的：1、研究光电管的伏安特性及光电特性。2、比较不同频率光强的伏安特性曲线和遏止电压。3、了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解。4、验证爱因斯坦方程，并测定普朗克常量h。比电效应吼走图比电效应吼走图2、2、光电"从阴极逸出时:具仃初划能,其最大俏等广它反抗电场力所做的功,图3光电管遏止电位的频率特性

图3光电管遏止电位的频率特性光电效应的实验示意图如图1所示，怪叶dT是光电管,♦是光电管阴极，0为光电管阳极，6为微电流计，『为电压表，〃为电源，R为滑线变阻器，调节目可以得到钦验所需要的加速电位差£弑,光电管的九V之间可扶得从-〃到口再到,十〃连续变化的电』1二实验时川的单色光是从低压及灯光谱中用「涉滤色片过滤得到,其波长分别为：365诩，405硼,436诩，546的，577的。无光照阴极时，由广川极和阴极是断路的，所以G中无电流通过。用光照射阴极时，由是阴极释放出由「•向形成阴极光也流（简称俄极比流）口加速电位差力盘越大，阴极电流越大，1上『增加到一定数值后,阴极电流不再增大而达到某一饱和优乙.，4的大小和照射光的强度成正比（如图2所示）口加速电位差/.变为负值对，阴极电流会迅速减少，当加速电位差内r负到一定数俏时，阴极电流变为F”,叮此对应的电位差称为遏止电位点这■无位差用函来表示口网的大小光的强度无关，而是随着照射光的频率的增大而串大〔如图3所不）。1、饱和电流的大小叮光的强度成正上鼠即2 2=X,因为 与a成正比，所示初动能大小与光的强度无关,只是随着频率的增大而增大，爱因斯坦方程可表示：=只是随着频率的增大而增大，爱因斯坦方程可表示：="Lx式中h为普朗克常量，公认值为h=6.62916x10-34-。为入射光频率，2 2是光电子飞出金属表面后所具有的最大动能，W是电子从金属内部逸出表面所需的逸出功。存在截止频率0，使h0-=0，此时吸收的光子能量h0恰好用于抵消电子逸出功而没有多余的动能，即102=0。因而只有当入射光的频率>0时，才能产生光电流，不同金属的逸出功不同，所以有不同的截止频率。⑴伏安特性无光照阴极时，由于阳极和阴极是断路的，所以G中无电流通过。用光照射阴极时，由于阴极释放出电子而形成阴极光电流（简称阴极电流）。

加速电势差越大，阴极电流越大，增加到一定数值后，阴极电加速电势差越大，阴极电流越大，增加到一定数值后，阴极电流不再增大而达到某一饱和值， 的大小和照射光的强度成正比。遏止电压及普朗克常量的测量加速电势差变为负值时，阴极电流会迅速减少，当加速电势差取负值到一定值时，阴极电流变为0，与此对应的电势差称为遏止电势差，用来表示。||的大小与光的强度无关，而是随着照射光的频率的增大而增大。截止频率（红限）光电效应应该存在一个频率阈值0，称为截止频率（红限）。当入射光频率<0时，无论光强如何，均不能产生光电效应；对应入射光的频率称为阴极的红限，用。来表示。光电效应是瞬时效应，只要入射光频率满足要求，光电管一经光线照射，几乎同时就有光电子产生，延迟时间最多不超过10-9S。三、实验仪器：1、实验仪器构成：FB807型光电效应（普朗克常量）测定仪由光电检测装置和测定仪主机两部分构成。光电检测装置包括：光电管暗箱、汞灯电源箱和导轨等。2、实验主机为FB807型光电效应（普朗克常量）测定仪，该测定仪是主要包含微电流放大器和直流电压发生器两大部分组成的整体仪器。光电管暗箱：安装有滤色片，光阑（可调节）、挡光罩、光电管。汞灯灯箱：安装有汞灯管、挡光罩。汞灯电源箱：箱内安装镇流器，提供点亮汞灯的电源四、实验数据处理：1、测量截止电势差： -关系波长/365405436546577截止电压|%」〃频率 /x10148.2147.4086.8795.4905.196截止电压/-1.910-1.434-1.238-0.719-0.604频率巧/X1限演「斜率k=0.4164可以求得h=e•k=1.602x10-19x0.4164x6.671x10-34.2、测光电管的伏安特性曲线：I-关系365nm/-1258111417202326I/x10-100276695117145168190211231

]/XIO-1%Uak/V405nm/-12581114