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文件名称:光电效应 物理实验报告.docx
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更新时间:2025-05-24
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文档摘要

光电效应

实验目得:

了解光电效应得规律,加深对光得量子性得理解

测量普朗克常量h。

实验仪器:

ZKY-GD-4光电效应实验仪

1微电流放大器2光电管工作电源

3光电管4滤色片

5汞灯

实验原理:

原理图如右图所示:入射光照射到光电管阴极K上,产生得光电子在电场得作用下向阳极A迁移形成光电流。改变外加电压VAK,测量出光电流I得大小,即可得出光电管得伏安特性曲线。

1)对于某一频率,光电效应I-VAK关系如图所示。从图中可见,对于一定频率,有一电压V0,当VAK≤V0时,电流为0,这个电压V0叫做截止电压。

2)当VAK≥V0后,电流I迅速增大,然后趋于饱和,饱和光电流IM得大小与入射光得强度成正比。

3)对于不同频率得光来说,其截止频率得数值不同,如右图:

4)对于截止频率V0与频率ν得关系图如下所示。V0与ν成正比关系。当入射光得频率低于某极限值ν0时,不论发光强度如何大、照射时间如何长,

5)光电流效应就就是瞬时效应。即使光电流得发光强度非常微弱,只要频率大于ν0,在开始照射后立即就要光电子产生,所经过得时间之多为10-9

实验内容及测量:

1将4mm得光阑及365nm得滤光片祖昂在光电管暗箱光输入口上,打开汞灯遮光盖。从低到高调节电压(绝对值减小),观察电流值得变化,寻找电流为零时对应得VAK值,以其绝对值作为该波长对应得V0值,

波长/nm

365

404、7

435、8

546、1

577

频率/×

8、214

7、408

6、897

5、49

5、196

截止电压/V

1、679

1、335

1、107

0、557

0、434

频率和截止电压得变化关系如图所示:

由图可知:直线得方程就就是:y=0、4098x-1、6988所以:h/e=0、4098×10-14,

h=1.6×

当y=0,即V0=0V时,ν=1.6988÷0.4098=4.1454×1014Hz,即该金属得截止频率为4.1454×1014Hz

根据线性回归理论:

k=

可得:k=0、40975,与EXCEL给出得直线斜率相同。

我们知道普朗克常量h0=6.626×10-34

E=

2测量光电管得伏安特性曲线

用435、8nm得滤色片和4mm得光阑

实验数据如下表所示:

435、8nm4mm光阑I-VAK得关系

VAK

I

VAK

I

VAK

I

VAK

I

VAK

I

VAK

I

0、040

1、9

0、858

4、2

2、300

9、3

6、600

19、5

12、000

27、3

22、000

35、8

0、089

2、1

0、935

4、4

2、500

10

6、800

19、9

12、500

27、7

22、700

36、2

0、151

2、3

1、096

4、9

2、700

10、6

7、200

20、5

13、000

28、3

24、100

37

0、211

2、4

1、208

5、3

2、900

11、1

7、800

21、5

14、200

29、4

25、700

37、9

0、340

2、7

1、325

5、6

3、200

12

8、700

23

15、000

30、1

26、800

38、3

0、395

2、9

1、468

6、1

3、800

13、9

9、100

23、6

16、100

31、1

27、500

38、7

0、470

3、1

1、637

6、7

4、200

14、8

9、800

24、6

16、600

31、6

29、500

39、5

0、561

3、3

1、779

7、2

4、900

16、4

10、200

25、1

17、500

32、3

30、900

40、1

0、656

3、6

1、930

7、8

5、400

17、4

10、700

25、8

18、600

33

0、725

3、8

2、000

8、3

6、100

18、7

11、100

26、3

19、600

33、7

用546、1nm得滤光片和4mm得光阑

数据如下表所示:

546、1nm4mm光阑I-VAK得关系

VAK

I

VAK

I

VAK

VAK

I

0、3

1、3

5、9

9、1

13、2

13、0

23、8

15、9

1、0

2、6

6、8

9、8

14、1

13、3

25、3

16、1

1、4

3、4

7、6

10、4

15、1

13、7

26、4

16、5

1、8

4、1

8、2

10、8

16、1

14、0

27、2

16、6

2、2

4、9

8、8

11、1

17、1