光电效应实验报告

光电效应实验报告 一(实验目的: 1(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。 2(验证爱因斯坦方程，并由此确定普朗克常数。 二(实验仪器: 普朗克常数测试仪，光电管暗盒，高压汞灯(及电源)，滤光片 三(实验原理: 1. 光电效应与爱因斯坦方程 用合适频率的光照射在某些金属表面上时，会有电子从金属表面逸出，这种现象叫做光电效应，从金属表面逸出的电子叫光电子。为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光量子”的概念，认为对于频率为的光波，每个光子的能量为 式中，为普朗克常数，它的公认值是=6.626。 2. 光电效应的伏安特性曲线 频率为、强度为的光线照射到光电管阴极上，即有光电子从阴极逸出。如在阴 极K和阳极A之间加正向电压，它使K、A之间建立起的电场对从光电管阴极 逸出的光电子起加速作用，随着电压的增加，到达阳极的光电子将逐渐增多。 当正向电压增加到时，光电流达到最大，不再增加，此时即称为饱和状态， 对应的光电流即称为饱和光电流。 由于光电子从阴极表面逸出时具有一定的初速度，所以当两极间电位差为零时，仍有光电流I存在，若在两极间施加一反向电压，光电流随之减少;当反向电压 达到截止电压时，光电流为零。 四。实验与实验步骤: 1(测试前准备 (1)首先了解 ,?型光电效应测试仪中的使用方法和注意事项。 GYA (2)放置好仪器，用光窗盖分别盖住光电暗盒的光窗口和光源光窗口。接通光源的电源开关，并预热 20—30 分钟。 (3)将微电流测试仪与光电管暗盒之间的导线连接好，调节光源光窗口与光电管暗盒光窗口等高，间距为 30cm 为宜。 2(测光电管的伏安特性曲线 (1)旋转滤色片转盘，选择透射波长为 365 的滤色片。用“电压调节”旋钮 将电压为,2V 缓慢升高到 ，20V，记录相应的电流值。测量点至少应该有 20 个，尤其在,2至 0间电流开始变化区间细测一下，多记几个点，并仔细找V V 到电流为 0 时所对应的电压值，将记录数据记入表二。 (2)依次选择 405、436、546 和 577 型滤色片，重复步骤(1)，测出其伏 安特性。 (3)改变光阑，重复上述步骤。 3(测量普朗克常量 1)( 将电压选择按键开关置于–2,，2V档，将“电流量程”选择开关置于 A档。将测试仪电流输入电缆断开，调零后重新接上。 (2) 将直径为4mm的光阑和365.0nm的滤色片装在光电管电暗箱输入口上。 (3) 从高到低调节电压，用“零电流法”测量该波长对应的，并将数据记录 于表2中。 (4) 依次换上405nm、436nm、546nm、577nm的滤色片，重复步骤(1)、(2)、(3)。 四，数据 直径为4mm的光阑。 波长(nm) 365.0 404.7 435.8 546.1 577.0 截止电40cm -1.918 -1.708 -1.378 -0.868 -0.738 压(V) 35cm -1.884 -1.640 -1.364 -0.806 -0.696 30cm -1.894 -1.656 -13.68 -0.818 -0.698 2.直径为2mm的光阑。 365.0 404.7 435.8 546.1 577.0 波长(nm) 截止电压-1.888 -1.668 -1.368 -0.838 -0.758 (v) 3.直径为4mm的光阑。 365.0 404.7 435.8 546.1 577.0 波长(nm) 截止电压-1.918 -1.708 -1.378 -0.868 -0.738 (v) 4.直径为8mm的光阑。 365.0 404.7 435.8 546.1 577.0 波长(nm) 截止电压-1.906 -1.670 -1.372 -0.814 -0.700 (v) 5.电压和电流的关系 电压U(v) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 光阑直电3 10 19 22 31 35 39 43 46 50 53 57 60 径2mm 流 光阑直1 3 7 8 11 13 15 16 18 19 20 22 23 径4mm 光阑直0 1 2 3 3 4 5 6 6 7 8 8 9 径8mm 电压U(v) 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 光阑直电63 66 68 70 72 74 76 77 79 80 82 83 84 径2mm 流 光阑直24 25 26 27 27 28 29 29 29 30 31 32 33 径4mm 光阑直9 9 10 10 10 10 11 11 11 11 12 12 12 径8mm