光电效应测普朗克常量实验报告

1广东第二师范学院学生实验报告院（系）名称班别姓名专业名称学号实验课程名称近代物理实验实验项目名称光电效应测普朗克常量实验时间年月日实验地点物理楼五楼实验成绩指导老师签名内容包含：实验目的、实验使用仪器与材料、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）、实验结果与分析、实验心得一、实验目的1、通过光电效应实验了解光的量子性；2、测量光电管的弱电流特性，找出不同光频率下的截止电压；3、验证爱因斯坦方程，并由此求出普朗克常数。二、实验使用仪器与材料GD-IV型光电效应实验仪三、实验步骤1．将光源，光电管暗盒、微电流放大器安放在适当位置，暂不连线，并将微电流测量放大器面板上的各开关旋钮置于下列位置：“电流调节”开关置《短路》，“电压调节”反时针调到底。2．打开微电流测量放大器电源开关，预热20-30分钟，调节光阑转盘，使光不能入射到光电管，打开光源开关，让汞灯预热。3．将微电流测量放大器充分预热后，“调零、校准测量”转换开关置《调零校准》档，“电流调节”开关置《短路》档，调节“调零”旋钮使电流表指示为零，置“电流调节”开关于《校准》档，调“校准”旋钮使电流指示100，“调零”和“校准”反复调整，使之能满足要求，然后置“调零、校准、测量”开关于测量档，旋动“电流调节”开关于各档，电流表指示都应为零。4．连接好光电管暗盒与微电流测量放大器之间的屏蔽电缆及地线和阴极电源线，测量放大器“电流调节”旋钮置《10-6》档，顺时针旋转“电压调节”旋钮，读出相应的电压、电流值，此即光电管的暗电流。5．让光电源出射孔对准暗盒窗口，并让暗盒距离光源约20-30cm，调节光阑转盘，使光阑为8mn,换上滤色片，测量放大器“电流调节”置10-6，“电压调节”从最小值调起，滤色片从短波长起逐次更换，没换一枚滤色片读出一组I-U值。6.测出不同光频率的I-U值之后，用精度合适的计算方格纸做出I-U曲线，从曲线中认真审视曲线的拐折处，找出拐折处的电压Us,再用精度合适的计算方格纸做出Us-曲线（为光频率），从曲线的斜率K求出普朗克常数h。四、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）表1-1：λ=365（nm）时不同电压下对应的电流值U/(v)-2-1.78-1.75-1.72-1.69-1.66I/(10-6)A-8014243650U/(v)-1.63-1.57-1.51-1.45-1.39-1.33I/(10-6)A751191451451451462表1-2：λ=405（nm）时不同电压下对应的电流值U/(v)-2-1.45-1.36-1.31-1.26I/(10-6)A-80153967U/(v)-1.21-1.16-1.11-1.06-1.01I/(10-6)A108144145146146表1-3：λ=436（nm）时不同电压下对应的电流值U/(v)-2-1.25-1.22-1.19-1.16I/(10-6)A-100163858U/(v)-1.13-1.10-1.07-1.04-1.01I/(10-6)A83112138146146表1-4：λ=546（nm）时不同电压下对应的电流值U/(v)-2-0.69-0.74-0.72-0.70I/(10-6)A-80204074U/(v)-0.68-0.66-0.64-0.62-0.60I/(10-6）A11139145146146表1-5：λ=577（nm）时不同电压下对应的电流值U/(v)-2-0.57-0.64-0.62-0.60I/(10-6)A-10091733U/(v)-0.58-0.56-0.54-0.52-0.50I/(10-6)A5978104129146实验测得的电流伏安特性曲线表1-6：不同频率下的遏止电压表λ（nm）365405436546577v（1014Hz）8.2197.4136.8845.4935.199|Ua|(v)1.781.451.250.690.572-5.1-1-5.0-05.2-2040608010012014016020-nm365nm405nm436nm546nm577V/U)10/(I6-A314-143232210378.010884.6413.725.145.1）（VVVk14-144343310403.010493.5884.669.025.1）（VVVk14-145454410408.010199.5493.557.0-69.0）（VVVkWVeWeLLVWEeLWmvh221eWehV14-14-103995.0410403.0408.0378.0409.0）（kSJekh3419-1410392.6106.1103995.0截止电压与频率的关系14-142121110409.010413.7219.845.178.1）（VVVk五、实验结果与分析通过上面的数据分析，得到的普朗克常量为SJ34-10392.6与实际普朗克常量SJ34-106260.6有一定误差，但在误差允许范围内5%.据分析误差产生原因是：1、暗电流的影响，暗电流是光电管没有受到光照射时，也会产生电流，它是由于热电子发射、和光电管管壳漏电等原因造成；2、本底电流的影响，本底电流是由于室内的各种漫反射光线射入光电管所致，它们均使光电流不可能降为零且随电压的变化而变化。3、实验者自身的影响：（1）从不同频率的伏安特性曲线读到的截止电压，不同人读得的不一样，测出的数值就不一样；（2）调零时，可能会出现误差，及在测量时恐怕也会使原来调零的系统不再准确。4、参考值本身就具有一定的精确度，本身就有一定的误差。六、实验心得通过这次实验，我复习了光电效应的知识，了解光的量子性,测量到光电管的弱电流特性，加深理解了截止电压；我也通过实验验证了爱因斯坦方程，并由此求出了普朗克常数。2-1233-01-2468102-)10/(14HzVa/U45