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1、University of Jinan光电效应及普朗克常数的测定理学院物理实验教学中心ss_实验原理实验原理光电效应的实验规律：光电效应的实验规律：光电效应存在一个截止频率光电效应存在一个截止频率 ，当，当入射光的频率入射光的频率 时，不论光时，不论光的强度如的强度如 何都没有光电子产生；何都没有光电子产生；光电子的初动能与光强无关，而与光电子的初动能与光强无关，而与入射光的频率成正比。入射光的频率成正比。饱和光电流与入射光强成正比；饱和光电流与入射光强成正比；在光的照射下，电子从金属表面逸出的现象，叫光电效应。在光的照射下，电子从金属表面逸出的现象，叫光电效应。ss_普朗克能量子假设普朗克能
2、量子假设 19001900年年，普普朗朗克克假假设设物物质质辐辐射射的的能能量量是是某某一一个个最最小能量的整数倍，并引入了普朗克常数小能量的整数倍，并引入了普朗克常数h h。M.普朗克普朗克爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程 1905年提出了光量子假说，即：一束光是一粒一粒年提出了光量子假说，即：一束光是一粒一粒以光速以光速C运动的粒子流，这些粒子称为光子，光子的能量运动的粒子流，这些粒子称为光子，光子的能量为为Ehv（h为普朗克常数，为普朗克常数，v为光的频率）。为光的频率）。A.爱因斯坦爱因斯坦 按光的波动理论，光的强度由光振动的振幅决定，按光的波动理论，光的强度由光振动的振幅决定
3、，光的强度与频率无关，因此不论频率如何，只要照光的强度与频率无关，因此不论频率如何，只要照射时间长或光的强度大就可以产生光电效应。但实射时间长或光的强度大就可以产生光电效应。但实验结果表明：产生光电效应的条件却是验结果表明：产生光电效应的条件却是入射光频率入射光频率大于某一极限频率大于某一极限频率，与光强无关。，与光强无关。经典的波动理论无法给出圆满的解释。经典的波动理论无法给出圆满的解释。ss_爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程U0为反向为反向截止电压截止电压当光电流为零时：当光电流为零时：用不同频率的单色光分别做光源时用不同频率的单色光分别做光源时实验原理ss_实验仪器电流电流电压电
4、压光源光源光电管光电管ss_实验仪器调节波长调节波长调节光阑孔径调节光阑孔径光电流输出光电流输出电压输入电压输入ss_实验内容测试前准备测试前准备:(1)盖上光电管暗箱和汞灯的遮光盖，将光盖上光电管暗箱和汞灯的遮光盖，将光电管与汞灯距离调整并保持在电管与汞灯距离调整并保持在30cm，接通测试仪及汞灯电源，预热约接通测试仪及汞灯电源，预热约10min。(2)测试仪调零：断开光电管连线测试仪调零：断开光电管连线!“电流量程电流量程”选择在选择在10-13A档，旋转档，旋转“电电流调零流调零”旋钮使旋钮使“电流表电流表”指示为零指示为零;“电压调节电压调节”旋钮调节至零！旋钮调节至零！1000000
5、ss_实验内容2伏安曲线测量伏安曲线测量:改变电压10-13A365.0nm435.8nm578.0nm记录电流的变化！34光电流与入射光强关系测量光电流与入射光强关系测量:记录光电流的大小变化！零电流法测普朗克常数零电流法测普朗克常数:电压调零、电流调零后重新接上；调节反向电压，使电流为零！-2+2V10-13A所所有有读读数数必必须须稳稳定定后后才才能能记记录录！改变光阑孔径的大小1_应尽快增大量程ss_数据处理12伏安曲线测量伏安曲线测量:34光电流与入射光强关系测量光电流与入射光强关系测量:零电流法测普朗克常数零电流法测普朗克常数:整理表格，并将3条曲线在坐标纸上作图！坐标纸上作图！计算直线的斜率、普朗克常数以及相对误差！思考题思考题为什么截至电压为什么截至电压U为负值？为负值？整理表格，并证明光强与光电流的正比关系！（作图法、比值法均可）ss_注意事项（注意：汞灯一旦开启，不要随意关闭）（注意：汞灯一旦开启，不要随意关闭）（注意：严禁让汞光不经过滤光片直接入射（注意：严禁让汞光不经过滤光片直接入射光电管）光电管）