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1、,南昌大学物理实验报告,学生姓名：黄晨 学号：5502211059 专业班级： 应用物理学 111 班 班级编号：S008 实验时间：13 时 00 分 第 3 周 星期三 座位号： 07 教师编号：T003 成绩： 光电效应 一、实验目的 1、研究光电管的伏安特性及光电特性； 验证光电效应第一定律； 2、了解光电效应的规律， 加深对光的量子性的理解； 3、验证爱因斯坦方程， 并测定普朗克常量。 二、实验仪器 普朗克常量测定仪 三、实验原理 当一定频率的光照射到某些金属表面上时，有 电子从金属表面逸出 ，这 种现象称 为光电效应， 从金属表面逸出的电子叫光电子。 实验示意图如下,图中 A,K
2、组成抽成真空的光电管， A 为阳极， K 为阴极。当一定频率 v 的光射到金属材料做成的阴极 K 上，就有光电子逸出金 属。若在 A、K 两端加上电压后光电子将由 K 定向的运动到 A， 在回路中形成电 流 I。 当金属中的电子吸收一个频率为 v 的光子时，便会获 得这个光子的全部能量，如 果这些能量大于电子摆脱金属表面的溢出功 W，电子就会从金属中溢出。按照能 量守恒原理有,1,南昌大学物理实验报告,学生姓名：黄晨 学号： 5502211059专业班级： 应用物理 111 班级编号：S008 实验时间：13 时 00 分 第 03 周 星期三 座位号： 07 教师编号：T003 成绩： 此式
3、称为爱因斯坦方程，式中h 为普朗克常数，v 为入射光频 。v 存在截止频率，是的 吸收的光子的能量恰好用于抵消电子逸出功而没有多余的动能，只有当入射光的频率大于截 止频率时，才能产生光电流。不同金属有不同逸出功，就有不同的截止频率。 1、 光电效应的基本实验规律 （1） 伏安特性曲线 当光强一定时，光电流随着极间电压的增大而增大，并趋于一个饱和值。,（2） 遏制电压及普朗克常数的测量,当极间电压为零时，光电流并不等于零，这是因为电子从阴极溢出时还具有初动能，只有加上适 当的反电压时，光电流才等于零。,2,南昌大学物理实验报告,学生姓名：黄晨 学号：5502211059 专业班级： 应用物理学
4、111 班 班级编号：S008 实验时间：13 时 00 分 第 3 周 星期三 座位号： 07 教师编号：T003 成绩： 四、实验步骤 1调整仪器，接好电源，按下光源按钮，调节透镜位置，让光汇聚到单色仪的入射光窗口，用单色仪出光 处的挡光片 2 挡住光电管窗口，调节单色仪的螺旋测微器，即可在挡光片上观察到不同颜色的光。 2、用单色仪入口光窗口处的挡光片 1 挡住单色仪的入口，移开挡光片 2，将单色仪与光电管部分的黑色的 链接套筒连接起来形成暗盒，将测量的放大器“倍率”旋钮置于（10-5），对检流计进行调零。 3、按下 测量按钮借给光电管接上电压，电压表会有读数，此式检流计会有相应的电流读数
5、，此时所读得 得即为光电管的暗电流。 4、旋转电压调节的旋钮，仔细记录从不同电压下的相应的暗电流。让出射光对准单色仪的入射光窗口，取 去遮光罩，电压调节从-1.5v 调起，缓慢增加。 5、从短波长依次变换光波频率，仔细独处不同频率光照射下电流随电压变化数据。 6、计算普朗克常量。 五、实验数据 见附表 六、数据处理,-1.5,-1.0,-0.5,0.0,0,50,100,I,3,U,I,450nm,南昌大学物理实验报告,学生姓名：黄晨 学号：5502211059 专业班级： 应用物理学 111 班 班级编号：S008 实验时间：13 时 00 分 第 03 周 星期三 座位号： 07 教师编号
6、：T003 成绩：,-1.5,-1.0,-0.5,0.0,45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5,I,U,I,500nm,-1.5,-1.0,-0.5,0.0,0,10,20,I,U,I,550nm,-1.5,-1.0,-0.5,0.0,20 15 10 5 0 -5 -10,I,4,U,I,600nm,南昌大学物理实验报告,学生姓名：黄晨 学号：5502211059 专业班级： 应用物理学 111 班 班级编号：S008 实验时间：13 时 00 分 第 03 周 星期三 座位号： 07 教师编号：T003 成绩：,5.0,5.5,6.0,6.5,2,4,6,8,eU,f,eU,5,K=(8-2.4)*10-20/（6.6-5）*1014=3.5*10-34 七、思考题 1、光电管为什么要装在暗盒中？ 答：防止外面的光线对实验结果造成影响。 2、实验中如何验证爱因斯坦方程？ 答：作为光电管的遏制电压与入射光频率的关系曲线。如果它符合线 性规律，则验证了爱因斯坦方程。 3、如何用拐点法测遏制电压？ 答：测量光电管的伏安特性曲线，曲线上明显的拐点所对应的电压值,6,就是遏制电压。,
