光电效应 物理实验报告.doc
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- 2021-05-07 发布|
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光电效应
实验目的:
了解光电效应的规律,加深对光的量子性的理解
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,产生的光电子在电场的作用下向阳极A迁移形成光电流。改变外加电压VAK,测量出光电流I的大小,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的大小与入射光的强度成正比。
3)对于不同频率的光来说,其截止频率的数值不同,如右图:
4) 对于截止频率V0与频率ν的关系图如下所示。V0与ν成正比关系。当入射光的频率低于某极限值ν0
5)光电流效应是瞬时效应。即使光电流的发光强度非常微弱,只要频率大于ν0,在开始照射后立即就要光电子产生,所经过的时间之多为10-9s
实验内容及测量:
1 将4mm的光阑及365nm的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),观察电流值的变化,寻找电流为零时对应的VAK值,以其绝对值作为该波长对应的V0
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
频率和截止电压的变化关系如图所示:
由图可知:直线的方程是: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=4.1454×1014
根据