杜安Hunt关系和普朗克常数的测定

杜安Hunt关系和普朗克常数的测定系别理学院物理系专业班号光信息21实验日期2014年5日姓名学号交报告日期2014年6月1日实验目的：1.测定轫致辐射连续限制波长与高电压U的函数关系。2.证实杜安Hunt的关系。3.普朗克常数的确定。工作原理关于X光1.波长在10-8到10-11m范围的电磁波称为x光。当高速运动的电子和原子碰撞时，一般都会发射x光。2.如果高速运动的电子与原子内层电子相互作用，使其跃迁到外层甚至脱离原子的束缚，从而在原子内层形成空位。这时，为线光谱。这种光线普能反应物质的特性。3.如果高速运动的电子接近原子核时，原子核会使他偏转并产生电磁辐射，也在x光波长范围内，为“韧致辐射”。关于杜安Hunt关系和普朗克常数的测定X光管发射的连续谱都有一个特征的短波限波长，其大小与x光管的加速电压有关。由实验家发现的短波限波长与加速电压之间存在有反比例关系。因为短波限波长对应的是最大能量，而x光光子能获得的最大能量是入射电子的全部动能，所以我们可以得出短波限波长等于hc/eu,其中U为x光管得加速电压，由此我们可以求得普朗克常数。实验内容和步骤进行实验–启动软件“X射线装置”，请检查以确保设备已正确连接，并清除任何现有的测量数据使用的按钮或F4关键的。–集管的高电压U=22kV，发射电流I=1毫安，测量时间步长dt＝30的每个角和角步长分贝=0.18。–按耦合键激活的目标和传感器2q耦合和目标的设定角度的下限5.28，上限6.28。–开始测量并按键盘扫描数据传输到PC。--记录测量系列推荐的参数–另外记录与管的高电压U=24伏，26伏，28伏，30伏，32伏的测量系列，34kV及35kV；节省测量时间，使用表1的参数为每个系列。–显示的波长依赖性，打开“设置”对话框中的按钮或F5和输入NaCl晶格面间距。–当你完成测量，节省测量系列的一个合适的名字在按下按钮或按F2键。测量实例及评价确定的极限波长1为管的高电压U函数：每个记录的衍射谱：–图中，单击鼠标右键来访问的软件“X射线装置”的评价功能和选择命令“最佳拟合直线”。–标记的曲线范围要适合的直线使用鼠标左键确定极限波长1。–保存评估一个合适的名字在使用按钮或按F2。---确认杜安Hunt关系和普朗克常数测定–将指针放在图表，单击鼠标右键，适合通过原点的直线与曲线LMIN=F（1/U）和读坡从左下角的评估窗口实验结果LMIN=F（1/U）确认杜安Hunt的关系—与普朗克常数的测定从X射线衍射光谱的管的高电压U=22，24，26，28，30，32，34和35kV（从右到左）与最佳拟合直线确定极限波长。数据处理拟合结果：y=1226x+1.2R2=0.99964h=1226e/c=6.41x10-34J/su(h)=8.56544e/c=0.05x10-34J/sh+u(h)=(6.41+0.05)x10-34J/s相对误差约为3.3%安全注意事项1.X射线设备符合所有规定的X射线装置和充分的保护装置的教学用和类型批准的德国学校使用（NW807/97Rö）。2.内置的保护和屏蔽措施降低局部剂量率的X射线装置在低于1毫西弗/小时，这是一个值在天然本底辐射量级。3.在X射线装置投入运行，检查是否有损坏，确保高压关闭时滑动门打开（见X射线设备说明书）。4.将X射线装置确保未经授权的人员访问。5.不允许的X射线管钼阳极过热。6．当开关在X射线装置，检查以确保在管室通风机转。7.测角仪是由步进电机位于电。8.不要阻止目标臂和测角传感器臂和不使用武力来移动他们误差分析：本实验中，采用了y=a+bx拟合比较准确是因为系列实验进行至此调零会产生偏差。所以总体会有一个相对误差，用一次线性拟合避免了误差对斜率的影响，则测得的普朗克常数也比较准确。实验延伸与比较：测定普朗克常数在实验上主要要两种方法：光电效应和电子衍射。其中电子衍射和本实验的思想方法一致。光电效应方法操作简单，数据计算步骤较易。衍射方法操作内容集中。采集数据需要特殊仪器。但优点在于测得数据精准，误差较小。