截止电压-频率关系

合集下载

光电效应1

光电效应1
4光电流与入射光强的关系
电压量程:-2v~30V电流量程: 电压:2.0V波长:546nm
光阑口径D(mm)
2
4
8
光阑口径 ( )
4
16
64
光电流大小I( )
13.5
51.8
198.5
因为光强P与光阑入口面积成正比,即P ,所以为了讨论I与光强P关系,可以作I~ 散点图
线性拟合以后,得I=3.0756 +1.817
因为交点法误差较大,故可以使用补偿法从而使系统误差控制在一个较小范围。本试验通过几次调零,最大限度的降低系统误差。但是由于测试仪示数始终无法稳定,且照射高压汞灯之后的最小电流比无光时的本地电流及暗电流小,所以可能产生误差。
在测量截止电压的过程中,同一实验室的不同仪器的截止电压不同,但其在图像上的平行移动并不影响到拟合直线的斜率,从而保证h值的精确;只会影响到截距进而使得各仪器测得的溢出功不同。
K为光电管阴极,A为光电管阳极,G为微电流计,V为电压表,R为滑线变阻器。使用换向开关T,调节R可使A、K之间获得从-U到0到+U连续变化的电压。当光照射光电管阴极时,阴极释放出的光电子在电场的作用下向阳极迁移,并且在回路中形成光电流。
在光电效应实验中可发现:
1.当入射光的波长不变时,光电流的大小与入射光的强度成正比;
5.49
5.20
光电流大小( )
298
73.3
116.0
91.8
28.9
注:滤色光波长为365nm时由于仪器关系,将电流量程换成 ,调零后继续测量
由上面数据及散点图可发现光波长与光电流大小并无简单的线性关系,但大体趋势是随着波长的增大,光电流先减小然后增大,然后再减小。
3光电管的伏安特性曲线与入射光波长的关系

光电效应汇总

光电效应汇总

2 、光电效应的爱因斯坦方程
1 h mv 2 W 2
3、光电效应解释
(1)饱和光电流强度与光强成正比: 对于给定频率的光束来说,光的强度越大,表示光子的数 目越多,光电子越多,光电流越大。
1868 — 1953 1879 — 1955
爱因斯坦由于对光电效 应的理论解释和对理论 物理学的贡献, 获得 1921年诺贝尔物理学奖
(3)瞬时性。经典认为光能量分布在波面上,吸收能量要时间,即需能量的 斯坦光子假说
1905年,爱因斯坦对光的本性提出了新的理论,认为光束可以 看成是由微粒构成的粒子流,这些粒子流叫做光量子,简称光 子。在真空中,光子以光速c 运动。一个频率为n的光子具有能 量e=hn
7.4 光电效应
1、光电效应的基本概念
当光照射到金属表面时,金属中有电子逸出的现象叫光电 效应,所逸出的电子叫光电子,由光电子形成的电流叫光电流, 使电子逸出某种金属表面所需的功称为该种金属的逸出功。 窗口 光束 2、研究光电效应实验装置 阴 阳 极 极
普朗克是该杂志的主编,他 对爱因斯坦的工作给予了高 度的评价
在普朗克获博士学位五十周年 纪念会上普朗克向爱因斯坦颁 发普朗克奖章
h W 1 2 U0 mv0 eU0 2 e e (4)光电效应的瞬时性: 当电子一次性地吸收了一个光子后,便获 得了 hn 的能量而立刻从金属表面逸出,没有 U 0 明显的时间滞后。
1 2 mv0 h W 2
eU0 h W
K U a
三、光电效应的应用 •光电管和固态光电探测器 •光电倍增管 •光控继电器 •光电导摄像管 •光敏电阻
密立根由于研究基本电荷 和光电效应,特别是通过 著名的油滴实验,证明电 荷有最小单位,获得1923 年诺贝尔物理学奖

光电效应

光电效应

南昌大学物理实验报告课程名称:光电效应实验名称:光电效应测普朗克常量学院:建筑工程学院专业班级:土木123学生姓名:蒋晓鹏学号:**********实验地点:基础实验大楼座位号:20实验时间:第X周星期X上午(或下午)几点开始一、实验目的:1、通过实验深刻理解爱因斯坦的光电效应理论,了解光电效应的基本规律;2、掌握用光电管进行光电效应研究的方法;3、学习对光电管伏安特性曲线的处理方法,并用以测定普朗克常数。

二、实验原理:1、光电效应与爱因斯坦方程用合适频率的光照射在某些金属表面上时,会有电子从金属表面逸出,这种现象叫做光电效应,从金属表面逸出的电子叫光电子。

为了解释光电效应现象,爱因斯坦提出了“光量子”的概念,认为对于频率为g的光波,每个光子的能量为E=hn,其中h=6.626´10-34J×s 为普朗克常数。

按照爱因斯坦的理论,光电效应的实质是当光子和电子相碰撞时,光子把全部能量传递给电子,电子所获得的能量,一部分用来克服金属表面对它的约束,其余的能量则成为该光电子逸出金属表面后的动能。

爱因斯坦提出了著名的光电方程:1hn=mu2+W (1)2式中,n为入射光的频率,m为电子的质量,u为光电子逸出金属表面的初速度,W为被光线照射的金属材料的逸出功,1/2mv为从金属逸出的光电子的最大初动能。

2由(1)式可见,入射到金属表面的光频率越高,逸出的电子动能必然也越大,所以即使阴极不加电压也会有光电子落入阳极而形成光电流,甚至阳极电位比阴极电位低时也会有光电子落到阳极,直至阳极电位低于某一数值时,所有光电子都不能到达阳极,光电流显然,有eu0-1/2mv2才为零。

这个相对于阴极为负值的阳极电位U0被称为光电效应的截止电压。

hn=eU0+W(3)由上式可知,若光电子能量h+n<W,则不能产生光电子。

产生光电效应的最低频率是n0=W/h,通常称为光电效应的截止频率。

不同材料有不同的逸出功,因而n0也不同。

电压频率和频率电压转换电路的设计讲解

电压频率和频率电压转换电路的设计讲解

设计一个V/F转换器,研究其产生的输出电压的频率随输入电压幅度的变化关系。

1 绪论(1)电压/频率转换即v/f转换,是将一定的输入信号按线性的比例关系转换成频率信号,当输入电压变化时,输出频率也响应变化。

它的功能是将输入直流电压转换频率与其数值成正比的输出电压,故也称电压控制振荡电路。

如果任何一个物理量通过传感器转换成电信号后,以预处理变换为合适的电压信号,然后去控制压控振荡电路,再用压控振荡电路的输出驱动计数器,使之在一定时间间隔内记录矩形波个数,并用数码显示,那么可以得到该物理量的数字式测量仪表。

图1 数字测量仪表电压/频率电路是一种模/数转换电路,它应用于模/数转换,调频,遥控遥测等各种设备。

(2)F/V转换电路F/V转换电路的任务是把频率变化信号转换成按比例变化的电压信号。

这种电路主要包括电平比较器、单稳态触发器、低通滤波器等电路。

它有通用运放F/V转换电路和集成F/V转换器两种类型。

1.1设计要求设计一个将直流电压转换成给定频率的矩形波的电路,要求包括:积分器;电压比较器和一个将给定频率的矩形波转换为直流电压的电路,要求包括:过零比较器、单稳态触发器、低通滤波器等。

1.2 设计指标(1)输入为直流电压0-10V,输出为f=0-500Hz的矩形波。

(2)输入ui是0~10KHZ的峰-峰值为5V的方波,输出uo为0~10V的直流电压。

2 设计内容总体框图设计2.1 V/F转换电路的设计2.1.1 工作原理及过程积分器和滞回比较器首尾相接形成正反馈闭环系统,如图 2所示,比较器输出的矩形波经积分器积分可得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成矩形波,这样便可构成三角波,矩形波发生器。

由于采用集成运放组成的积分电路,因此可以实现恒流充电,能够得到比较理想的矩形波。

通过分析可知,矩形波幅值大小由稳压管的稳定电压值决定,即方波的幅值OLM Z V V =± 。

矩形波的振荡频率 2.1.2 模块功能积分器:积分电路可以完成对输入电压的积分运算,即输入电压与输出电压的积分成正比。

光电效应实验报告

光电效应实验报告

1,实验目的:1.了解光电效应的基本规律,并用光电效应方法测量普朗克常量和测定光电管的光电特性曲线。

2.通过对五种不同频率的反向截止电压的测定,由 直线图形,求出“红限”频率。

实验原理图1 光电管的起始I—V特性22,实验要求:1.学习测定普朗克常量的一种实验方法;2.学习用滤色片获得单色光的方法;3.学习用实验研究验证理论的方法,加深光电效应对光量子理论的理解3,实验原理1.光电效应与爱因斯坦方程用合适频率的光照射在某些金属表面上时,会有电子从金属表面逸出,这种现象叫做光电效应,从金属表面逸出的电子叫光电子。

为了解释光电效应现象,爱因斯坦提出了“光量子”的概念,认为对于频率为的光波,每个光子的能量为式中,为普朗克常数,它的公认值是=6.626。

按照爱因斯坦的理论,光电效应的实质是当光子和电子相碰撞时,光子把全部能量传递给电子,电子所获得的能量,一部分用来克服金属表面对它的约束,其余的能量则成为该光电子逸出金属表面后的动能。

爱因斯坦提出了著名的光电方程:(1)式中,为入射光的频率,为电子的质量,为光电子逸出金属表面的初速度,为被光线照射的金属材料的逸出功,为从金属逸出的光电子的最大初动能。

由(1)式可见,入射到金属表面的光频率越高,逸出的电子动能必然也越大,所以即使阴极不加电压也会有光电子落入阳极而形成光电流,甚至阳极电位比阴极电位低时也会有光电子落到阳极,直至阳极电位低于某一数值时,所有光电子都不能到达阳极,光电流才为零。

这个相对于阴极为负值的阳极电位被称为光电效应的截止电压。

显然,有(2)代入(1)式,即有(3)由上式可知,若光电子能量,则不能产生光电子。

产生光电效应的最低频率是,通常称为光电效应的截止频率。

不同材料有不同的逸出功,因而也不同。

由于光的强弱决定于光量子的数量,所以光电流与入射光的强度成正比。

又因为一个电子只能吸收一个光子的能量,所以光电子获得的能量与光强无关,只与光子的频率成正比,,将(3)式改写为(4)上式表明,截止电压是入射光频率的线性函数,如图2,当入射光的频率时,截止电压,没有光电子逸出。

第10讲 光电效应 爱因斯坦光量子理论

第10讲 光电效应 爱因斯坦光量子理论

第10讲光电效应爱因斯坦光量子理论3. 只有当入射光频率 n 大于截止频率或红限频率 n 0 时,才会产生光电效应;4. 光电效应是瞬时发生的,只要入射光频率 n > n 0,无论光多微弱,驰豫时间不超过 10-9 s 。

2. 截止电压 U c 与入射光频率 n 呈线性关系:一、光电效应的实验规律1. 在频率一定的入射光照射下,饱和光电流强度 i m 与入射光强 I 成正比;U c = K n - U 0KU 00=n二、光电效应实验曲线 i 0 Ui m1 i m2 I1I 2 > I 1 -U c I 2U c —— 截止电压 c 212m eU mv = 4.0 6.0 8.0 10.0 n (1014 Hz ) 0.0 1.0 2.0 U c (V ) Cs Na Ca θ12.0 直线与横坐标的交点就是截止频率或红限频率 n 0。

光是由一束以光速运动的光量子(光子)组成。

mcc h h p ===n λnh =E 光子能量: 光子动量: 光子质量: 三、爱因斯坦光子理论)(0 022===m c h c m n E四、爱因斯坦光电效应方程红限频率(截止频率): 由金属材料的逸出功 A 决定 h A =0n 五、光的波粒二象性光有时表现出波动性的一面,又有时表现出粒子性的一面。

A h νv m -=2m e 21Q3.10.1有人说:“光的强度越大,光子的能量就越大。

”对吗?答:错。

光子的能量由频率决定,与光的强度没有直接关系。

在光电效应实验中,若只是入射光强度增加一倍;对实验结果有什么影响?Q3.10.2(a )答:光强 I = N h n N 为单位时间通过垂直光传播方向单位面积的光子数。

n 不变 , I 增加一倍,N 增加一倍, 饱和光电流强度增加一倍。

以一定频率的单色光照射在某种金属上,测出其光电流曲线在图中用实线表示,然后保持光的频率不变,增大照射光的强度,测出其光电流曲线如图中虚线所示。

完整频率的电压放大倍数公式

完整频率的电压放大倍数公式

完整频率的电压放大倍数公式电压放大倍数是指放大电路中输出信号与输入信号的电压之比。

在电子电路中,电压放大倍数是一个重要的参数,它决定了信号在放大器中被放大的程度。

在不同的频率下,电压放大倍数可能会发生变化,因此需要一个完整的公式来描述电压放大倍数与频率之间的关系。

完整频率的电压放大倍数公式一般可以表示为:Av(f) = Av0 / [1 + (f/fc)^2]其中,Av(f)表示频率为f时的电压放大倍数,Av0表示低频时的电压放大倍数,fc表示截止频率。

这个公式可以解释为:随着频率的增加,频率为f时的电压放大倍数会逐渐减小,当频率等于截止频率时,电压放大倍数会减小到Av0的1/2。

当频率继续增加时,电压放大倍数会进一步减小,直到接近于零。

换句话说,高频信号在放大器中被放大的程度比低频信号要小。

这个公式的推导基于放大电路的频率响应特性。

在放大器中,存在一个截止频率,也称为-3dB截止频率,是指当输入信号的频率等于截止频率时,输出信号的电压放大倍数下降到原来的1/2。

截止频率是由放大器的内部元件和电路结构决定的,它反映了放大器对不同频率信号的放大能力。

这个公式的形式可以看出,电压放大倍数随着频率的增加而减小,这是因为在高频信号下,放大电路中的电容和电感等元件会产生一些不可忽略的影响,导致信号的衰减。

这种衰减可以通过公式中的[f/fc]^2项来表示,当频率接近截止频率时,衰减效应会变得更加显著。

在实际的电子电路设计中,我们需要根据具体的应用需求选择合适的放大器,并根据所需的频率范围确定截止频率。

同时,我们还需要考虑电压放大倍数的稳定性和线性度等因素,以确保放大器在不同频率下都能够提供稳定和可靠的放大效果。

总结起来,完整频率的电压放大倍数公式是一个重要的工具,它帮助我们理解放大电路的频率响应特性,并在设计和调试电子电路时提供指导。

通过合理选择放大器和确定截止频率,我们可以实现对不同频率信号的有效放大,满足各种应用需求。

大物C实验-光电效应

大物C实验-光电效应

××大学学生实验报告姓名学号专业班级成绩教师签名【实验题目】光电效应及普朗克常数的测定【实验目的】1.了解光的量子性与光电效应的基本规律2.理解爱因斯坦的光电效应方程;3.测定光电管的截止电压与伏安特性曲线4.测定普朗克常数【仪器用具】普朗克常数实验仪(有手动和自动两种。

仪器由汞灯及电源、滤色片、光阑、光电管,智能实验仪构成。

)【实验原理】1.光电效应现象在光的照射下,电子从金属表面即刻逸出的现象,叫光电效应。

2.光电效应实验规律(1)仅当V >V 0(截止频率)时才发生光电效应,截止频率与材料有关,但与入射光强无关。

(2)光电效应是瞬时效应。

当光照射到金属表面时,几乎立即就有光电子逸出。

(3)同一频率,饱和光电流强度Im 正比于入射光强P(4)对于不同频率的光,其截止电压的值不同。

(5)作截止电压U0与频率V的关系图如图所示U0与V成正比关系。

3.爱因斯坦对光电效应的解释频率为V的光以hv为能量单位的形势一分一分的向外辐射。

光电效应是具有能量hv的一个光子作用于金属中的一个自由电子,并把它的全部能量都交给这个电子而造成的。

如果电子脱离金属表面耗费的能量为Ws的话,则由光电效出射电子的动能为k sE h Wν=-sWhm-=νυ221式中h为普克朗常数,V为入射光的频率,m为电子的质量,v为光电子逸出金属表面时的初速度,Ws为受光线照射的金属材料的逸出功(或功函数)。

5.普朗克常数测量原理sk WEh+=ν(1)交点法(零电流法)测截止电压(电子的动能) k0EeU=当阳极A与阴极K间加反向电压UAK时,光电子作减速运动。

若电压为U0时,电子刚好能达到阳极(2)截止频率测逸出功0KeU E=0()SoWh hUe e eννν=-=-K sh E Wν=+νhWS=斜率h/eV0斜率U02)测某条谱线在同一光阑,不同距离下的I ~UAK 和某条谱线在不同光阑,同一距离下的I ~UAK 与1)的方法类似,只是将改变滤光片改为改变距离或光阑,为避免数据溢出,需将“电流量程”适当调整。

开关电源的控制环截止频率和开关频率的关系

开关电源的控制环截止频率和开关频率的关系

开关电源的控制环截止频率和开关频率有什么关系?第一次提问还请各位轻拍。

本人做毕设刚开始实际接触开关电源的控制环设计,之前看到一些资料和他人的经验说控制环频域的截止频率常取为开关频率的1/5-1/10。

究其原因主要听到了4个方面的说法:1.有些论坛上提出的香农采样定理复现有用信号的角度(个人不是很赞同这个角度)2.pwm调制时三角载波与调制波的多次相交问题(调制波变化斜率过大时会造成与三角波在半个周期内多次相交,貌似结论是三角波为1/6,锯齿波为1/3,有可能记反了)3.小信号模型建模的线性化与准确度限制,带宽过大时会引起系统不稳定 4.数字控制中的延时限制那么,究竟要如何思考这个问题呢?当设计多闭环的带宽时,还有一些用于多重化的特殊调制方法时(如并联移相180等效倍频)又该如何分析呢。

是否有相关的文献作了详细分析或者自己研究过可以分享一下吗?作者:future energy链接:https:///question/29230624/answer/45084377来源:知乎著作权归作者所有,转载请联系作者获得授权。

这个问题是很专业的问题,因此我这个答案注定也是专业而非科普的答案,非电力电子专业的小伙伴看不懂很正常。

而且如果不搞这行的话,私下觉得其实也完全没有搞懂这个的必要(我能说其实就算搞这行的懂变换器的建模和控制的也是凤毛麟角么。

)。

逐一回答题主的问题。

1、香农采样定理看到这个定理,估计第一反应就是联想到信号与系统、数字信号处理、ADC采样blabla,但绝对联想到不到电力电子变换器,香农采样定理和电力电子变换器扯上关系又是什么鬼?且听我细细道来。

对于电力电子变换器来说,占空比是最终的控制信号。

而调制波和载波交截确定了占空比,那么占空比是由调制波确定的,这句话对么?Not exactly,精准的说法是,调制波与载波的交截点确定了占空比。

请和我一起大声念三遍:交截点!交截点!交截点!如图1,两个调制波显然是不一样的,但是他们和载波的交截点一样,那么占空比就一样,最终的控制效果就一样,由于PWM环节的存在,两个调制波的差异信息仿佛丢失了一般。

光电效应实验报告

光电效应实验报告

1,实验目的:1.了解光电效应的基本规律,并用光电效应方法测量普朗克常量和测定光电管的光电特性曲线。

2.通过对五种不同频率的反向截止电压的测定,由ν-U直线图形,求出S“红限”频率。

实验原理图1 光电管的起始I—V特性22,实验要求:1.学习测定普朗克常量的一种实验方法;2.学习用滤色片获得单色光的方法;3.学习用实验研究验证理论的方法,加深光电效应对光量子理论的理解3,实验原理1.光电效应与爱因斯坦方程用合适频率的光照射在某些金属表面上时,会有电子从金属表面逸出,这种现象叫做光电效应,从金属表面逸出的电子叫光电子。

为了解释光电效应现象,爱因斯坦提出了“光量子”的概念,认为对于频率为的光波,每个光子的能量为式中,为普朗克常数,它的公认值是=6.626。

按照爱因斯坦的理论,光电效应的实质是当光子和电子相碰撞时,光子把全部能量传递给电子,电子所获得的能量,一部分用来克服金属表面对它的约束,其余的能量则成为该光电子逸出金属表面后的动能。

爱因斯坦提出了著名的光电方程:(1)式中,为入射光的频率,为电子的质量,为光电子逸出金属表面的初速度,为被光线照射的金属材料的逸出功,为从金属逸出的光电子的最大初动能。

由(1)式可见,入射到金属表面的光频率越高,逸出的电子动能必然也越大,所以即使阴极不加电压也会有光电子落入阳极而形成光电流,甚至阳极电位比阴极电位低时也会有光电子落到阳极,直至阳极电位低于某一数值时,所有光电子都不能到达阳极,光电流才为零。

这个相对于阴极为负值的阳极电位被称为光电效应的截止电压。

显然,有(2)代入(1)式,即有(3)由上式可知,若光电子能量,则不能产生光电子。

产生光电效应的最低频率是,通常称为光电效应的截止频率。

不同材料有不同的逸出功,因而也不同。

由于光的强弱决定于光量子的数量,所以光电流与入射光的强度成正比。

又因为一个电子只能吸收一个光子的能量,所以光电子获得的能量与光强无关,只与光子的频率成正比,,将(3)式改写为(4)上式表明,截止电压是入射光频率的线性函数,如图2,当入射光的频率时,截止电压,没有光电子逸出。

电压频率的转换

电压频率的转换

模拟电路课程设计电压——频率转换电路教学学院:物理与电子信息学院专业:10电气技术教育学号:100805016姓名:杨球指导教师:刘玲丽完成日期:2011年1月12号设计一个电压/频率转换电路一、设计任务与要求①将输入的直流电压(10组以上正电压)转换成与之对应的频率信号。

②用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V)。

(提示:用锯齿波的频率与滞回比较器的电压存在一一对应关系,从而得到不同的频率.)二、方案设计与论证1 电源部分.直流稳压电源一般由电源变压器,整流电路,滤波电路及稳压电路所组成。

变压器把电网高压交流电压变为所需要的低压交流电。

整流器把交流电变为直流电。

经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。

本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的直流电源。

1).直流稳压电源设计思路(1)电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。

(2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。

(3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。

(4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RL。

2).直流稳压电源原理直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成,其中:(1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。

(2)整流电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电压,常用的整流滤波电路有全波整流、桥式整流,此处用的是桥式整流电路。

光电效应

光电效应

(2)测试仪调零:盖上光电管暗箱和汞灯的遮光盖,“电压” 选择 在-2V ~ +2V档,断开电流连接线,接通电压连接 线; “电流量程”选择在10-13A档,旋转“电流调零” 旋 钮使“电流表”指示为零,在之后的测量过程中,“电流调 零”不能调动。
(3) 调整光路:先取下光电管暗箱遮光盖,选取直径为2mm的 光阑及波长为365.0nm的滤光片,再取下汞灯的遮光盖,使汞 灯的出射光对准光电管入射窗孔。
江苏省省级实验示范中心 徐州工程学院物理实验教学中心
基于光电效应制作的器件称为光电器件,如 光敏管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、 光敏组件、色敏器件、光敏可控硅器件、光耦合 器、光电池等光电器件。这些器件已被广泛应用 于生产、生活、军事等领域。
一、实验目的 1.了解光电效应的规律,加深对光的量 子性的理解。 2.测量普朗克常数。 3. 了解零电流法处理数据的方法。
光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而 正确的解释为爱因斯坦所提出。 经典电磁理论认为,电子从波振面上连续的获得 能量,获得的能量的大小应与光的强度有关,即对 于任何频率的光,只要有足够的光强度和足够的照 射时间,总会发生光电效应,而事实于此不符。 爱因斯坦的光量子理论认为,光能并不像电磁波 理论想象的那样,分布在波振面上,而是集中在被 称为光子的微粒上,但这种微粒保持着频率的概念, 频率为γ的光子具有能量E=h γ ,h为普朗克常数。
从0V向负向电压方向调节电压,测量该波长对应的U0
,填入表3
中。依次更换其余四个滤光片(注意:一定要先盖上汞灯的遮
光盖再更换滤光片),测出各自对应的截止电压。
表3: 截止电压与频率关系数据表 404.7nm 7.408 435.8nm 6.879 546.1nm 5.490 578.0nm 5.196 波长(nm) 365.0nm 频率 (1014Hz) 截止电压 U0(V) 8.214

从截止电压us与入射光频率v的关系曲线

从截止电压us与入射光频率v的关系曲线

从截止电压us与入射光频率v的关系曲线首先让我们来探讨一下截止电压(usc)与入射光频率(v)的关系曲线。

在光电效应中,当光线照射到金属表面时,如果光的频率ν 大于金属的截止频率ν0 ,就会产生光电效应。

而截止电压 usc 则是指当光线的入射频率超过了金属的截止频率时,电子具有足够的动能来克服金属表面的势垒,从而逃离金属表面。

这一现象在光电效应中扮演着重要角色,对于我们了解光电效应的规律和特性具有重要意义。

在研究光电效应中,我们需要关注截止电压与入射光频率的关系曲线。

一般来说,截止电压随着入射光频率的增加呈现出一定的规律性变化。

通过对大量实验数据的分析和整理,我们可以绘制出截止电压与入射光频率的关系曲线图,从而更直观地了解它们之间的关系。

观察截止电压与入射光频率的关系曲线图,我们可以发现一些规律性的变化。

通常情况下,随着入射光频率的增加,截止电压也会呈现出增加的趋势。

这说明随着入射光频率的增加,电子获得的动能也会相应增加,从而克服金属表面的势垒。

截止电压与入射光频率之间存在着密切的关联性。

但是,有一些特殊情况下截止电压与入射光频率的关系曲线可能会呈现出非线性的特征。

这可能与金属表面的性质、光线的强度等因素密切相关。

我们需要更深入地研究和探讨截止电压与入射光频率的关系,以便全面理解光电效应的规律和特性。

截止电压与入射光频率的关系曲线对我们了解光电效应具有重要意义。

通过对这一关系的深入研究,我们可以更好地理解光电效应的规律和特性,为相关领域的研究和应用提供重要的理论支持。

希望通过本文的讨论,读者能对截止电压与入射光频率的关系有更深入的理解。

【个人观点和理解】个人认为,截止电压与入射光频率的关系曲线是光电效应研究中的核心内容之一,对于理解光电效应的规律和特性具有重要意义。

通过对这一关系的深入研究,我们可以更好地掌握光电效应的本质,为相关领域的发展和应用奠定坚实的理论基础。

我对截止电压与入射光频率的关系曲线的研究充满着浓厚的兴趣,并希望能够在这一领域取得更多的研究成果。

rc截止频率计算公式推导

rc截止频率计算公式推导

rc截止频率计算公式推导摘要:一、RC截止频率计算公式的推导1.介绍RC电路2.分析RC电路的时间常数3.推导RC截止频率计算公式4.总结公式并阐述含义正文:RC截止频率计算公式的推导主要分为四个步骤。

首先,我们需要了解RC 电路的基本组成。

RC电路是由一个电阻R和一个电容C串联而成的,其作用是充放电,可以将直流信号转换为交流信号。

其次,我们需要分析RC电路的时间常数。

时间常数τ定义为电阻R与电容C的乘积,即τ = R × C。

时间常数反映了电路充放电的速度,即电容器充电或放电至63.2%所需的时间。

接着,我们开始推导RC截止频率计算公式。

根据欧姆定律,电阻上的电压与电流成正比,即V = IR。

同时,电容器上的电压与电荷量成正比,即V = Q/C。

当电阻与电容串联时,它们共享同一个电压源,所以V = IR = Q/C。

由此可得,电荷量Q = IR × C。

我们知道,周期性信号的频率可以表示为f = 1/T,其中T为信号的周期。

对于RC电路,当信号的频率较低时,电容器充电至63.2%的时间远大于信号的周期,此时电路呈现出开路特性。

当信号的频率较高时,电容器充电至63.2%的时间小于信号的周期,此时电路呈现出短路特性。

所以,当电路呈现开路特性时,信号无法通过电路;当电路呈现短路特性时,信号可以通过电路。

因此,截止频率f_c可以表示为f_c = 1/2πτ,其中τ为电路的时间常数。

最后,我们总结RC截止频率计算公式,即f_c = 1/2πτ。

这个公式表示了RC电路对信号的截止频率,即信号无法通过RC电路的频率。

光电效应3

光电效应3
根据爱因斯坦的假设,每粒光子有能量 。式中h为普朗克常量, 为入射光波频率。
物体表面的电子吸收了这个能量后,一部分消耗在克服物体固有的逸出功A上,另一部分则转化为电子的动能,让其能够离开物体表面,成为光电子。
于是我们得到爱因斯坦的光电效应方程:
由此可知,光电子的初动能与入射光频率成线性关系,而与光强度无关。(光强度只对单位时间内逸出物体表面的光电子的个数产生影响)
光电效应的光电阈值:
红限:当入射光频率 低于某一值 时,无论用多强的光照都不会发生光电效应。由光电效应方程易得这个频率 ,称为红限。
测量普朗克常量的方法:
用光波频率为 的单色光照射阴极板,测量其遏制电位差 。
于是有:
所以:
这表明了截止电压 和光波频率 成正比。
实验中获得单色光的方法:
使用水银灯发出稳定白光作为光源,再使用不同颜色的滤光片罩在光电管的入光口以得到相应颜色的单色光,还可以使用不同透光度的遮光片罩在水银灯的出光口以得到不同强度的光。
由于暗电流的值通常很小,且对U通常也满足线性关系。故本实验中可以忽略其造成的影响。
而阳极反向光电流虽然在实验中较显著,但它服从一定规律。据此,确定遏止电位差值,可采用以下两种方法:
(1) 交点法:光电管阳极用逸出功较大的材料制作,制作过程中尽量防止阴极材料蒸发,实验前对光电管阳极通电,减少其上溅射的阴极材料,实验中避免入射光直接照射到阳极上,这样可使它的反向电流大大减少,其伏安特性曲线与上面左图(理想曲线)十分接近,因此曲线与U轴交点的电位差值近似等于遏止电位差Ua,此即交点法。
光电效应装置:
S为真空光电管。内有电极板,A、K极板分别为阳极和阴极。G为检流计(或灵敏电流表)。无光照时,光电管内部断路,G中没有电流通过。U为电压表,测量光电管端电压。由于光电管相当于阻值很大的“电阻”,与其相比之下检流计的内阻基本忽略。故检流计采用“内接法”。

BJT的主要电学性能参数

BJT的主要电学性能参数

BJT的主要电学性能参数(小结)BJT的电学性能参数大体上可分为四类:(1 )直流性能参数:①直流电流放大系数ao和BoBJT的直流电流放大系数就是输出直流电流与输入直流电流之比,其数值大小表征着直流放大的性能。

电流放大系数与BJT的应用组态有关:共基极BJT 的直流电流放大系数为a 0" Ic/;共发射极BJT的直流电流放大系数为Bo(或者hfe)"Ic/Ib 注意,在计算电流放大系数时都未考虑集电结的反向电流。

电流放大系数与工作点有关,当偏置的电流或者电压超过某一定数值时即将下降(这是由于Kirk效应和Early效应等影响的结果);并且也与温度有关(因为BJT的电流具有正的温度系数的关系),将随着温度的升高而增大。

Bo的数值一般为50〜200。

较大电流放大系数的晶体管不仅可以获得较大的电压增益;而且也将有利于在小电流下使用,以获得较高的输入交流电阻和较低的噪声,这是低噪声晶体管所要求的。

②反向电流:Icbo〜发射极开路的集电结反向电流。

在发射极开路时,因集电结的抽出作用将造成发射结上有一定的浮空电势,但无电流从发射极流入(发射结边缘处的少数载流子浓度梯度为0),然而却有电流从集电极流出一一这就是Icbo,实际上就是共基极组态的集电结反向饱和电流。

ICBo要大于晶体管处于截止状态时的集电结反向饱和电流。

Iceo〜基极开路的C-E之间的反向电流,又称为穿透电流。

在基极开路时,因为发射结正偏、集电结反偏,所以这是共发射极组态BJT的一种特殊放大状态(即为共发射极放大组态中的输入开路情况);虽然这时的基极电流为0,但是却有很小的集电结反向饱和电流Icbo通过晶体管,并被放大b倍后再从集电极流出-------- 这就是Iceo :晶体管的穿透电流Iceo要比Icbo大得多。

并且当集电结有倍增效应(倍增因子为M)时,该穿透电流将更大:穿透电流Iceo不但大于Icbo,而且也大于发射结短路时C-E之间的反向电流——Ices,这是由于这时通过发射结的电流只是集电结反向饱和电流Icbo的一部分(有一部分被短路掉了),所以输出电流Ices要小于B Icbo=Iceo。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档