光电效应实验测普朗克常量中的拐点法:光电管阳极反向光电流虽然较大,但在结构设计上,若使反向光电流能较快地饱和,则伏安特性曲线在反向电流进入饱和段后有着明显的拐点,拐点的电位差即为遏止电位差。线性变化的抬头点就是在拐点出现时。拐点法是一般处理实验数据的基本方法之一。
在用光电效应测定普朗克常量的实验中的误差来源主要来自单色光不够严格以及阴极光电流的遏止电势差的确定,而影响阴极光电流遏止电势差确定的主要因素有光电管的阳极光电流和光电流的暗电流。
如果想比较精确测量拐点的话,常用的方法是在拐点附近尽可能多的多测几组数据。反向电压是不能一直加大的,因为当反向电压加大到一定程度会击穿空气,是空气变得可以到电,出现反向电流反向加大的情况。反向电压一定时,阴极电流变为零是因为光电子的动能不足以克服电压降,无法到达阳极。
. 在365nm、405nm、436nm、546nm、577nm五种单色光下分别测出光电管的伏安特性曲线,并根据此曲线确定遏止电位差值,计算普朗克常量h。2. 作 的关系曲线,用一元线形回归法计算光电管阴极材料的红限频率、逸出功及h值,并与公认值比较。
具体的实验步骤如下:首先,选择合适的金属作为光电效应的实验材料,并确定其逸出功W_0。然后,使用不同频率的入射光照射金属表面,并测量光电子的最大初动能E_k。接着,将测量得到的数据点绘制在E_k对的坐标图上,并进行线性拟合。最后,从拟合直线的斜率中解出普朗克常量h的值。
为了更准确地测量普朗克常量h,需要对实验数据进行处理和分析。首先,需要对光电管进行校准,确保其灵敏度和准确性。其次,需要对入射光的频率进行精确测量,以避免误差的产生。最后,需要对实验数据进行拟合和分析,得到光电效应曲线的斜率和截距,从而计算出普朗克常量h的值。
光电效应测普朗克常数是目前各高校必开的近代物理实验之一,通过该实验学生可以深入理解爱因斯坦光电方程以及物质的波粒二象性和能量交换量子化的规律。分析利用光电效应实验仪,采用零电流法测量不同频率入射光对应的截止电压,并通过对测量结果进行线性拟合得到普朗克常数。
.光电效应实验原理如右图所示。其中S为 真空光电管,K为阴极,A为阳极。2.光电流与入射光强度的关系 光电流随加速电位差U的增加而增加,加 速电位差增加到一定量值后,光电流达到饱和值和值IH,饱和电流与光强成正比,而与入射光的频率无关。当U= UA-UK变成负值时,光电流迅速减小。
光电效应法测普朗克常量二测定光电管的伏安特性曲线验证光电管饱和电流与入射光强(阴极表面照度)的关系详细实验目的:了解光电效应的基本规律,并用光电效应方法测量普朗克常量和测定光电管的光电特性曲线。实验原理:1.光电效应实验原理如右图所示。其中S为真空光电管,K为阴极,A为阳极。
1、在声光效应实验中,首先,按照实验指导手册,细心地将实验仪器连接起来,确保各部分设备间的正确接驳。启动实验过程,打开激光器、光强仪和示波器,逐步调整光学路径,直到在示波器上呈现出清晰且稳定的单峰波形,这表明设备已经稳定工作并且信号传输正常。
2、声光效应定义:超声波通过介质时会造成介质的局部压缩和伸长而产生弹性应变,该应变随时间和空间作周期性变化,使介质出现疏密相间的现象,如同一个相位光栅 。当光通过这一受到超声波扰动的介质时就会发生衍射现象,这种现象称之为声光效应。
3、在教学实践方面,光电检测和激光(光谱)技术综合设计实验提供了丰富的题目,如OMA实时数据采集与分析、声光效应分析等,这些实验有助于提升学生的实验技能和毕业论文质量。
4、规划重点建设“光电子功能器件与检测技术实验中心”。 2005年,物理学院新建了虚拟综合实验室,可以为学生掌握电子工程中的测量、信号处理、传感器特性、计算机软件的应用、工业控制自动化、集散控制系统创造良好的环境,进一步提高物理学院学生的实验技能和毕业生论文水平。
5、现代教学媒体介入教学,有利于教师主导作用和学生主体作用的最佳结合。通过信息技术与物理学科的整合,凭借形声教材产生的直观、生动形象、即时等声光效应,能刺激、感染和吸引学生,使他们获得较为深刻的感性认识,更好地理解知识。
1、用光电效应测定普朗克常量实验数据处理时,计算电流的时候最好是能用实测电流减去暗电流。因为,光电管的暗电流主要是由于没有光照的情况下依然会逸出电子,产生电流,会对测量产生误差。
2、在用光电效应测定普朗克常量的实验中的误差来源主要来自单色光不够严格以及阴极光电流的遏止电势差的确定,而影响阴极光电流遏止电势差确定的主要因素有光电管的阳极光电流和光电流的暗电流。
3、实验指出,当光的频率 时,不论用多强的光照射到物质都不会产生光电效应,根据爱因斯坦光电效应方程可知: ,ν0称为红限。爱因斯坦光电效应方程同时提供了测普朗克常量的一种方法:实验仪器:光电管、单色仪(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。