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1、光电效应及普朗克常数的测定预习提纲光电效应及普朗克常数的测定预习提纲1 1、实验任务、实验任务1用光电效应仪测普朗克常数；必做2光强光阑孔直径的大小对普朗克常数测定影响的研究.选做2 2、实验原理、实验原理1截止电压与截止频率？2如何确定不同频率下的截止电压？3光电子的能量随光强变化吗？4光电流的大小随光强变化吗？5如何从光电管的 U-I 特性图上利用拐点法确定截止电压？6如何利用线性函数图像求出普朗克常数？3 3、操作规、操作规 X X1汞灯开启直至实验结束、数据签字后方能关闭；2操作时,室内人员请勿讲话和走动,以免影响实验数据；3仪器不用时,将镜头盖盖上,关掉电源开关.4 4、数据处理表格
2、设计、数据处理表格设计表格设计：表格设计：不同频率下的伏安特性曲线不同频率下的伏安特性曲线数据仅仅供参考数据仅仅供参考,每位同学的仪器数据都不同每位同学的仪器数据都不同光阑孔直径=10 m；距离：L=10 m电压值量程：+3.14 V；电流值放大倍率 10A；-5-3-2365nm405nm436nm546nm577nmVKA-IAK1011AVKA-IAK1011AVKA-IAK1011AVKA-IAK1011AVKA-IAK1011A-3-118121980158160160数据处理：数据处理：两种方法选一种两种方法选一种（1）利用坐标纸：根据实验数据在坐标纸上画出每个频率下的伏安特性曲线
3、,并找出相应的截止电压、作出截止电压频率图,找出斜率 k,再根据公式 h=ek 求出普朗克常数.1/42利用电脑：将实验数据输入在Excel表格中,点击图表向导作出每个频率下的伏安特性曲线图形,确定截止电压；再利用截止电压频率数据作出截止电压频率图,鼠标指向图线,按鼠标右键,点击添加趋势线,在类型中选那么线性L,在选项中选显示公式E,在显示图形上,可直接确定斜率的大小,根据公式 h=ek 求出普朗克常数.3不确定度的处理方法在Excel中选：4个空格fx统计Linest 分别在表格最上的1、2 两行中,填入原始数据 截止电压、频率；在 3、4 两行中,分别填入 true、true,那么第一列第
4、一行为斜率拟合值,第一列第二行为斜率拟合不确定度.-3-2光阑孔直径=10 m；距离：L=10 m；4做出 U-I 特性曲线,确定截止电压 US：波长：365nm,横坐标电压 Uv纵坐标电流 I18015012090600-4.00-3.00-2.00-1.000.00-30US301.002.003.004.00U 波长：405nm横坐标电压 Uv纵坐标电流 I1801501209060US301.002.003.004.000-4.00-3.00-2.00-1.000.00-302/4波长：436nm横坐标电压 Uv纵坐标电流 I1801501209060US-4.00-3.00-2.00
5、-1.003000.00-301.00波长：546nm横坐标电压 Uv纵坐标电流 I1801501209060US-3.50-3.00-2.50-2.00-1.50-1.00300-0.500.00-30波长：577nm横坐标电压 Uv纵坐标电流 I1801601401201008060US4020-1.0000.00-201.00-4.00-3.00-2.005作出截止电压 Usv图线,确定斜率 K遏止电压取正值频率表格波长nm频率x10 HZ截止电压143654054365465773/4截止电压 Usv 图线截止电压纵坐标,单位：V频率横坐标,单位：x10 HZ：Z6数据计算过程0.00
6、公认值:h0=6.6310345.0005.5006.0006.5007.0007.5008.0008.500-0.20-0.40找出斜率,再根据公式 h=eK 求出普朗克常数 h.-0.60其中：K 在图上直接找出计算：图中看出斜率为：0.4378 x10-14；斜率不确定度 x10-14-0.80计算得：-1.00hh07.0110346.631034百分差：-1.2014v(10 H)14-1.40USE ph100%06.631034100%5.5%-1.60一般控制在 8%以内.y=-0.4378x+1.85045 5-1.80、光强光强 光阑孔直径的大小光阑孔直径的大小对普朗克常数
7、测定影响的研究对普朗克常数测定影响的研究选选-2.00做做表格设计和数据处理方法同上,h 是否会发生变化？请同学自己得出结论.6 6、结果讨论和误差分析、结果讨论和误差分析 定性分析：举例：1截止电压的取值是影响测量结果的主要原因；,随频率的不同而异 的光电流的原因,实验得知随着反向电压增加到一定的值时3.00V 左右,这一电流就不在增加,所有阳极光电子都到了阴极.3电压的原因：由于电流原因,导致本实验截止电压偏大,值偏大.定量分析：改变距离为 L=20.00cm,其它不变时,测得：比较 h 值相差较小,故得出结论：说明光强的改变对普朗克常数的测定没有影响7 7、仪器操作提示、仪器操作提示按仪器盖上的实验步骤及参数进行操作8 8、实验报告注意、实验报告注意1实验参考内容：#海洋学院主页机构设置公共实验中心物理实验教学中心教学辅导/实验预习及教材中的内容.2 图形：最好利用 Excel,六幅图打印在一 XB5 纸,粘在报告内；也可利用坐标纸手工画图；3 Excel 制图操作步骤：在预习提纲内；4 求出普朗克常数 h=eK 时,先代数据、算出结果并写出单位5 不确定度最多取两位有效数字；6 在波长图中标出对应的波长、截止电压值可手写；7 截止电压尽量取准确.4/4