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1、实验1 测量普朗克常数实验简介 实验目的 实验原理 实验仪器实验内容 注意事项 数据处理山东理工大学 物理实验中心实验简介黑体辐射-普朗克量子理论光电效应-爱因斯坦光量子理论密立根-实验准确测出了普朗克常数 h=6.561034J s光电效应-测出普朗克常数。实验目的通过光电效应实验加深对光的量子 性的认识。验证爱因斯坦方程，测定普朗克常 数h。实验原理光电效应：当一束光照射在金属表面上时，金属内部的 电子会从表面逸出，这一现象称为光电效应。光电效应的实验事实包括：光电流与光强成正比； 光电效应存在一个截止频率，当入射光的频率低于截止 频率时，不论光的强度如何都没有光电子产生； 光电子的动能与
2、光强无关，但与入射光的频率成正比； 光电效用是瞬时效应。实验原理逸出的光电子的初动能为爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光子理论解释了光电效应各种基本规律。实验原理光电管的起始伏安性特曲线实验原理 截止电压截止电压与入射光频率成线性关系实验原理光电管不受任何光照时，在 外加电压下也会有微弱电流通 过，称为光电管的暗电流。阳极常会被溅射上光阴极材 料，当光照射光阴极时，致使阳 极也发射光电子，而外加反向电 场对阳极发射的光电子成为一个 加速场，它们很快到达阳极形成 反向电流。暗电流+反向电流实验原理 达到B点时电流逐渐趋向饱和 。B点所对应的反向电压才是对 应频率下的截止电压。B点是负值电流的变化率开
3、始 增大的“抬头点” 。暗电流+反向电流实验仪器成套GP型普朗克常数测定仪如下图所示。实验仪器仪器包括四部分： 1.光源：采用GGQ-50WHg高压汞灯2.GDh-1型光电管：阳极为镍圈，阴极为银一氧一钾（Ag -O-K），光谱范围为364007 000，最高灵敏波长为 4100100，暗电流约10-12A。3. NG型滤色片：具有滤先3650、4047、4358、5461 、5770等谱线的能力。4. GP-型微电流则量放大器：用于测量微弱光电流，其电 流则量范围为10-610-13A，分六挡十进变换实验内容1.调整仪器 （1）开机前，用遮光罩盖信光电管暗盒的光窗，“电流极 性”置“”；“工
4、作选择”置“DC”；“扫描平移”任意；“电压 调节”逆时针调到最小。 （2）打开微电流放大器电源开关，预热20 30分钟；打 开汞灯电源开关使汞灯预势。 （3）在微电流放大器充分预热后，将“倍率”开关分别旋转 到“ZERO”和“FULL”，检查微安表指针是否指零和满度。 2.测量光电管的暗电流 （1）连接好光电管暗盒与测量放大器之间的屏蔽电缆、地 线和阳极电源线，将测量放大器“倍率”旋钮置“10-7 ” 或“10-6 ”。 （2）顺时针缓慢旋转“电压调节”旋针，仔细记录从-3 +3V不同电压下的相应电流值。此时所读得的即为光电管的暗电流。实验内容3. 测量不同频率下光电管IU曲线 （1）使光源
5、距光电管暗盒3050cm并让光源出射 孔对准暗盒入射窗口。遮住光源，取下暗盒上 遮光罩，换上滤色片从短波长开始测量。 （2）粗测：将“电压调节”从-3V或-2V调起，缓 慢增加，仔细观察电流变化情况，记下电流明 显变化的电压值以待精测。 （3）精测：在粗测基础上仔细测量频率为时不 同电压下所对应的电流值，将数据记录于自拟 表格中。在电流开始明显变化的电压值附近应 增加测点。 （4）更换滤色片，重复步骤（2）、（3），读 取不同频率的I、U数值。注意事项（1）使用滤色片时勿用手触摸其表面，放入暗合套架时要 平整，以免因折光带来误差。（2）更换滤色片时应先行将光源孔遮盖住，实验完毕后用 遮光罩盖住光电管暗盒进光窗，避免强光直接照射阴极 而缩短光电管寿命。（3）从光源出光孔射出的光应照光电管的阴极面，光电管 暗盒可作左右及高低调节。避免光线照射阳极使反向电 流增大。（4）微电流放大器必须充分预热才能正常工作，连线时务 必先接好地线，后接信号线。切勿让电压输出端A与地短 路，以免损坏电源。
