反向遏止电压法测量普朗克常数
浅谈普朗克常数以及它的测定
压来使光 电子减速 ， 设 当电压加至 时 ， 恰好有
时算 出的 ｈ值在数量级上至今还是正确 的。
１ 普 朗 克 常数 的提 出
Ｖ ： ＝ ｅ
是． 物 理学 家开尔文说 】 】 （ ‘ 在物理学晴 朗天空的远处 ， 还有两朵令 人不安 的乌云” 。 这两朵乌 云是什么 呢？ 一朵与黑体辐射有关。 黑 体辐射 的理论研究涉及热力学 、 统计物理学和 电磁学 ， 因而成为
１ ９世纪末物理学家研究的 中心问题 之一 。许多物理学家都企图
实验装 置中的光 电管暗盒 中有阴极 和阳极 。当频率大于 ｖ 。
的入射光射到 阴极时 ， 会有光 电子 以某一初动能飞出。 为 了测量 最大动能 ，我们在 阴极 与阳极之间加上阴极高 阳极低的可变 电
３ ４ Ｊ ・ Ｓ ， 自那时起这个值被反复用在 了新 的技术 中。１ ９ ９ ８年又赋
Ｌ（ ｖ — ｖ 。 ）
（ ４ ）
从经典 理论导 出黑体 的单 色辐 出度 （ ） 的理论公 式 ， 但始 终 得不到满意的结果。比如维恩 、 瑞利 和金斯等经典理论得出的公 式都与实验值有偏离的地方 ， 甚至引出所谓 的“ 紫外灾难” 之说 。
德 国物理学家 马克斯 ・ 普 朗克为 了解 决上述 问题 ，通 过深
首先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
２ ０１ ４ ． Ｎ０． ０ １
数 理 与化 学研 究
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ
测量普朗克常数的方法
测量普朗克常数的方法
测量普朗克常数的方法有多种，下面列举几种常用的方法：
1. 光电效应法：利用光电效应原理，测量光子的能量与光电子的动能之间的关系，通过测量电子动能以及光子频率，可以反推出普朗克常数。
2. 满井法：利用黑体辐射定律，通过测量黑体辐射的强度与频率之间的关系，以及测量黑体温度，可以计算出普朗克常数。
3. 输运电子法：利用金属阻热电阻和金属阻府尔电阻之间的关系，测量电阻与温度的关系，通过测量金属电阻的变化可以计算出普朗克常数。
4. 气体阴极放电法：通过对气体阴极放电过程中的电流-电压特性曲线进行测量，可以计算出阴极电流阈值和普朗克常数之间的关系，从而测量普朗克常数。
上述方法中，使用光电效应和满井法是目前最常用的测量普朗克常数的方法。
普朗克常数的测定
普朗克常数的测定
[预习思考题]
1、由于光电管阴极和阳极金属材料不相同，在两者之间存在接触电势差，这个电势差对遏止电压的测量有何影晌？
答：接触电势差的存在，使真正加到光电子上的加速电压不等于加在光电管两端的电压，而是这两者之和。
因此，接触电势差的存在将使遏止电压的测量存在一个系统误差。
2、确定遏止电压的交点法和拐点法各适用于什么性质的光电管？
答：交点法适合于阳极用逸出功较大的材料制作的光电管；拐点法适合于在结构设计上使反向光电流能较快地饱和的光电管。
[实验后思考题]
1、自由电子能不能吸收光子？
答：自由电子不能吸收光子。
当光子与自由电子发生碰撞时，将产生反射。
2、能否用其他方法测量电子逸出金属表面后的最大动能？
答：当电子的速度与磁场的方向垂直时，电子将做圆周运动，电子在一个方向的最大运动距离是该圆周的直径。
如果在光电管内加上一个从零开始逐渐增大的磁场，并使其方向与光电管中阴极到阳极的方向垂直，则当磁场增大一定值时，光电流将会变为零，从而测出电子逸出金属表面后的最大动能。
光电效应测量普朗克常数的方法及误差分析_宋晓东
光电效应测量普朗克常数的方法及误差分析_宋晓东光电效应是指当光照射到金属表面时，如果光的能量足够大，就会把金属表面的电子从金属中解离出来，形成光电子。
测量光电效应可以用来确定普朗克常数。
下面将介绍光电效应测量普朗克常数的方法及误差分析。
1.实验装置：为了测量光电效应，可以使用一套简单的实验装置，包括光源、光电池、电流计、电压源等。
2.实验步骤：（1）将光电池放置在黑暗室内，以避免其他外界光源的干扰。
（2）通过电压源给光电池加上适当的反向电压，使光电流趋于零。
（3）逐渐增加反向电压，当光电流开始出现时，记录下此时的电压值为截止电压。
（4）通过改变光源的光强（或波长），重复上述步骤，记录不同光强下的截止电压。
3.数据处理：（1）根据光电效应的基本公式E=hf- φ，其中E为光子的能量，h为普朗克常数，f为光频率，φ为金属的逸出功。
（2）通过测量截止电压和光源的光强，可以求出光的频率f。
（3）根据公式E=qV（q为电子的电荷，V为电压），结合步骤2中的实验数据，可以求出光子的能量E。
（4）将步骤3中求得的光子能量E代入公式E=hf- φ中，可以解得普朗克常数h。
4.误差分析：（1）由于实验过程中的测量误差，如截止电压的测量误差以及光强的测量误差等，可能会影响实验结果的准确性。
应该注意减小这些误差的发生，例如提高仪器的测量精度，多次重复测量取平均值等。
（2）此外，光电效应实验中的测量结果受到金属表面的脏污程度、金属表面粗糙程度等因素的影响，也可能会引入误差。
因此，在实验之前应该保证金属表面的干净和光滑。
（3）另外，普朗克常数不仅与光电效应有关，还与其他量如光的频率、电子电荷等有关，所以在测量中应考虑这些因素的误差。
总之，光电效应测量普朗克常数的方法是通过测量光源的光强和截止电压来求解，其中需要注意减小实验误差的发生。
此外，还需考虑其他因素对实验结果的影响，以确保测量结果的准确性。
反向遏止电压法测量普朗克常数
ｓ ｔ ｏ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ｌ ｙ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｓ ｈｅ ｔ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ（ （ ０ ． ５ ％ ）ｔ ｏ
邓仲 勋①Ｄ ＥＮ Ｇ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ － ｘ ｕ ｎ； 段峥嵘②ＤＵ ＡＮ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ － ｒ ｏ ｎ ｇ
（ ① 榆林 学院， 榆林 ７ １ ９ ０ ０ ０ ； ②榆林市第十二中学 ， 榆林 ７ １ ９ ０ ０ ０） （ ①Ｙ ｕ ｌ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｙ ｎ ｌ ｉ ｎ ７ １ ９ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； （ ￣Ｎ Ｏ ． １ ２ Ｍｉ ｄ ｄ ｌ ｅ Ｓ ｃ ｈ ｏ 。 １ ｏ ｆ Ｙ ｕ ｌ ｉ ｎ ， Ｙ ｌｉ ｕ ｎ ７ １ ９ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） 摘要 ： 为 了将实验 的精准度进一步提 高， 对于实验 方法进行 了研究 ， 分析 ， 并作 出了相 应的改动。 调查 中通过理论分析 的方法对光 电效应 法则 中的普 朗克常数的数值进行 了分析研究。实验 时利用反向遏制电压 的方 法来对教值 进行分析 ， 并找 出会使结果产生误 差 的原 因。再根据理论分析 的结果结合 实际的 实验操作 ，对 于实验进行 改进，将误 差减到 最小范围，实验 的精确度也 因此提 高了（ ＜
Ｖａ ｌ ｕ ｅ Ｅｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
・５ ９・
反 向遏止 电压法测量普 朗克 常数
入射光频率和遏止电压的关系
入射光频率和遏止电压的关系一、引言入射光频率和遏止电压是物理学中的两个重要概念。
在光电效应实验中，入射光的频率和遏止电压的大小对于测量光电子的最大动能具有重要意义。
本文将探讨入射光频率和遏止电压之间的关系。
二、光电效应简介在物理学中，光电效应是指当一束光照射到金属表面时，会引起金属表面上的自由电子发生运动，从而产生电流。
这种现象被称为“光电效应”。
三、入射光频率与遏止电压之间的关系1. 入射光频率对于最大动能的影响根据经验公式E=hf，其中E表示能量，h表示普朗克常数，f表示频率。
可以看出，入射光频率越高，则每个光子携带的能量越大。
在金属表面发生光电效应时，高频率的入射光所携带的能量更大，可以将金属表面上更深处的自由电子打出来。
2. 遏止电压对于最大动能的影响当金属表面上的自由电子被光子打出来后，它们会受到金属表面的电场作用而被吸引回来。
当自由电子运动到金属表面时，会发生阻碍，因为金属表面上存在着一个电位差，称为“遏止电压”。
只有当自由电子具有足够大的能量时才能逃脱这个电位差的束缚。
遏止电压越大，则需要具有更高的能量才能逃脱束缚。
3. 入射光频率和遏止电压之间的关系根据以上两点可以得出结论：入射光频率越高，则需要更大的遏止电压才能阻止光电子运动。
这是因为高频率的入射光所携带的能量更大，可以将金属表面上更深处的自由电子打出来。
而当这些光电子运动到金属表面时，需要具有足够大的能量才能逃脱束缚，因此需要更大的遏止电压。
四、实验验证为了验证入射光频率和遏止电压之间的关系，可以进行以下实验：1. 实验原理：在实验中使用不同频率和强度的激光照射金属表面，测量不同遏止电压下的光电流强度，从而确定入射光频率和遏止电压之间的关系。
2. 实验步骤：(1) 准备金属样品和激光器；(2) 调节激光器的频率和强度，照射金属表面；(3) 测量不同遏止电压下的光电流强度，并记录数据；(4) 根据数据绘制出入射光频率和遏止电压之间的关系图。
光电效应和普朗克常数的测定(1)要点
光电效应和普朗克常数的测定一、实验内容：1.通过实验加深对光的量子性了解；2.通过光电效应实验，测定普朗克常数；3.测量光电管的伏安特性曲线。
二、实验仪器：汞灯、干涉滤光片（365nm，405nm，436nm，546nm，577nm）、光电管、光电效应测试仪，示波器三、实验原理：1.光电效应图1所示的是研究光电效应的一种简单的实验装置。
在光电管的阴极K和阳极A之间加上直流电压U，当用单色光照射阴极K时，阴极上就会有光电子逸出，即为光电效应。
图1 光电效应实验装置图2 截止电压与入射光频率的关系图爱因斯坦方程： W mv h m +=221υ （1）其中m 和v m 是光电子的质量和最大速度，W 为金属的逸出功，221m mv 是光电子逸出表面后所具有的最大动能。
截至电压与最大动能的关系：2210eU m mv = （2） 光电子的最大出动能与入射光光强无关。
当入射光频率υ逐渐增大时，截至电压U 0将随之线性增加。
由（1）式和（2）式可知e W e h U -=υ0 （3）对于每一种金属，只有当入射光频率υ大于一定的红限频率υ0时，才会产生光电效应。
光电效应是瞬时发生的。
实验发现，只要入射光频率0υυ>，无论光多么弱，从光照射阴极到光电子逸出这段时间不超过10-9s 。
2.普朗克常数测定根据（3）式可知，测量不同频率的光截止电压，寻求频率v 与截止电压U 0的线性关系h/e ，见图2，从而求得普朗克常数h 。
四、实验步骤：1．测量准备（1）将测试仪及汞灯电源打开，预热20分钟。
——汞灯及光电管的暗箱用遮光罩罩住（2）调整光电管与汞灯的距离，约为40厘米。
并保持不变。
（3）用专用电缆将光电管暗箱电压输入端与测试仪电压输出端连接起来。
（4）将“电流量程”选择开关置于所选档位（截止电压测试为10-13，伏安特性测试为10-10）。
（5）调零：将光电管暗箱电流输出端k 与测试仪微电流输入端断开，调节电压，使电流表指示为000.0。
普朗克常数的测量方法 文档
普朗克常数的测量方法作者：XXX 指导教师：李海（山西大同大学物理与电子科学学院, 山西大同037009）摘要：普朗克常数的发现,在物理学的发展史上具有划时代的意义,导致了量子理论的建立。
历史上测定普朗克常数的各种方法很多，主要有黑体辐射、光电效应、X射线谱、电子衍射、正负电子湮没以及宏观量子效应等。
本文介绍几种近年来常用的测量普朗克常数的五种不同方法：光电效应法、黑体辐射法、origin辅助法、分光计法、通电动圈法。
关键词：光电效应法；黑体辐射法；origin辅助法；分光计法；通电动圈测量方法1 引言普朗克常数h是普朗克1900年在研究黑体辐射时引入的一个具有划时代意义的常数【1】。
它一出现，人们就注意它的数值，历史上测定普朗克常数的各种方法包括黑体辐射、光电效应、X射线谱、电子衍射、正负电子湮没以及宏观量子效应的一些方法【2】。
但测量结果总是普朗克常数与其他常数的结合，很难对它进行直接测量，且过程复杂，误差较大。
随着科学的发展，实验技术不断提高，测量结果越来越精确，测量方法也越来越多。
2 简介普朗克马克斯·普朗克(1858年4月23日-1947年10月4日)，德国物理学家，出生于德国基尔城。
马克斯·普朗克1874年至1877年，在慕尼黑大学学习物理学和数学。
1879年转到柏林大学学习并且通过了博士论文，在论文中论述了热力学第二定律。
1880年在慕尼黑大学任物理讲师，1885年被基尔大学聘为理论物理特约教授。
1900年, 普朗克提出了一个重要的物理学常数——普朗克常数，才解开了经典物理学理论研究热辐射规律时遇到的矛盾。
基于普朗克常数的假设，他推出黑体辐射的普朗克公式，圆满地解释了实验现象。
普朗克早期的研究领域主要是热力学。
他的博士论文就是马克斯·普朗克《论热力学的第二定律》。
此后，他从热力学的观点对物质的聚集态的变化、气体与溶液理论等进行了研究。
普朗克最大贡献是在1900年提出了光量子假说。
光电效应测普朗克常数的三种方法_吴丽君
E1 =
h1 -h0 h0
=
6
.68
×10-34 -6 .626 ×10-34 6 .626 ×10-34
=0 .81 %
2.2 补偿法
补偿法是一种快速而准确的测量方法 。 通过补偿暗电流和本底电流对测量结果的影
响 , 以测量出准确的截止电压 U0 。 调节电压 UAK 使电流为零后 , 保持 UAK 不变 , 遮挡汞灯 光源 , 此时测得的电流 I1 为电压接近截止电压时的暗电流和本底电流 。 记录数据 I1 , 重 新让汞灯照射光电管 , 调节电压 UAK 使电流值至 I1 , 将此时对应的电压 UAK 的绝对值作为 截止电压U 0 , 并记录数据 。
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A FEW METHODS TO MEASURE PLANCKS CONSTANT BY PHOTOEMISSION
Wu Lijun Li Qian (Shenyang Ligong University , Shenyang , 110168)
Abstract :This paper briefly introduces the basic principles to measure plancks constant by photoemission and the three methods to measure cut -off voltage .Plancks constant is measured respectively in three methods , with the experiment data processed and calcuated , and the experiment result analyzed and discussed . Keywords:photoemission ;plancks constant;cut -off voltage
普朗克常数测量方法
分类号：O4-33几种普朗克常数测量方法的比较几种普朗克常数测量方法的比较摘要：物理学中基本物理常数的确立及精密测定与物理学的发展起着相互促进的作用，准确测量基本物理常数尤为重要。
以普朗克常数h为根本特征的量子论给人们提供了新的关于自然界的表述方法和思考，量子论和爱因斯坦创立的相对论共同塑造了20世纪人类科技文明。
本文主要描述了普朗克常数在物理学发展中的重要作用，以及光电效应、电子衍射这两种普朗克常数测量方法的介绍，并进行了对比研究。
关键词：普朗克常数；光电效应；电子衍射；黑体辐射Comparison of Several Planck Constant Measurement MethodAbstract:The establishment of the basic physics constant and precise measurement play a mutual promoting role in the development of physics,especially the precision of measuring.The quantum's basic feature of Plank constant provides the new methods of expression and thinking about natural world to people.The view of quantum and the theory of relativity founded by Einstein have both molded the humanity's civilization of science technology in the 20th century.This paper describes the Planck constant, an important role in the development of physics, as well as the introduction of the photoelectric effect, electron diffraction of these two methods of measurement of the Planck constant, and a comparative study.Key words:Planck's constant; Photoelectric effect; Electron diffraction;Blackbody radiation1 引言基本物理常数的确立及精密测定与物理学的发展起着相互促进的作用。
大学物理实验教案(光电效应法测量普朗克常量(仿真实验))
大学物理实验教案
（2）补偿法
由于本实验仪器的特点，在测量各谱线的截止电压Ua 时，可不用难于操作的“拐点法”，而用“补偿法”。
补偿法是调节电压U AK 使电流为零后，保持U AK 不变，遮挡汞灯光源，此时测得的电流I 为电压接近遏止电压时的暗电流和本底电流。
重新让汞灯照射光电管，调节电压UAK 使电流值至I ，将此时对应的电压U AK 的绝对值作为截止电压Ua 。
此法可补偿暗电流和本底电流对测量结果的影响。
对于测量所得到的实验数据，可用以下三种方法来处理以得出ν-U 直线的斜率k ，来进一步得出普朗克常数h 。
（1）线性回归法
根据线性回归理论，ν-U 直线的斜率k 的最佳拟合值为
2
2a a
U U k νννν⋅-⋅=-，其中
表示频率的平均值, 表示频率ν的平方的平均值, 表示截止电压Ua 的平均值, 1
1n a i i i U U n νν=⋅=⋅∑表示频率ν与截止电压Ua 的乘积的平均值。
（2）逐差法
根据ai aj a i i j
U U U k ννν-∆==∆-，可用逐差法从数据中求出一个或多个k i ，将其平均值作为所求k 的数值。
（3）作图法
可用数据在坐标纸上作Ua-ν直线，由图求出直线斜率k 。
由以上三种方法求出直线斜率k 后，可用h=ek 求出普朗克常数，并与h 的公认值h 0比较求出百分偏差：00
h h h δ-=，式中电子电荷量1
1n i i n νν==∑221
1n i i n νν==∑1
1n
a ai i U U n。
普朗克常数与遏止电压关系
普朗克常数与遏止电压关系
普朗克常数是一个基本的物理常数，通常用符号h表示，它的数值为6.62607015×10^-34 J·s。
它在量子力学中有着重要的地位，是计算能量、频率和波长等物理量的基础。
在实验中，我们可以通过测量电子的波长来确定普朗克常数。
如果我们加在一个电子的运动轨迹上一个遏止电压，就可以使它的动能为零，此时它的动量就是其波长的倒数。
根据德布罗意-布洛赫原理，电子波长与晶格常数成反比，因此我们可以通过测量电子的波长和晶格常数来确定普朗克常数。
具体来说，我们可以将电子束射入一块晶体中，然后测量散射角度来确定电子的波长。
同时，我们也可以通过X射线衍射来测量晶格常数。
将这些数据代入普朗克常数的计算公式中，就可以得到其数值。
总之，普朗克常数与遏止电压有着重要的关系，我们可以通过测量电子的波长和晶格常数来确定其数值。
这对于理解量子力学和开展相关实验研究都具有重要意义。
- 1 -。
普朗克常数与遏止电压关系
普朗克常数与遏止电压关系
普朗克常数是物理学中的一个基本常数，通常用符号h表示。
它的值约为6.62607004×10^-34J·s。
在量子力学中，普朗克常数起着重要的作用，它与波长、频率、能量等物理量有关。
而在电子学中，普朗克常数与遏止电压之间也有着密切的关系。
遏止电压是指阻碍电子流动的电势差，即使电子具有足够的能量，也无法通过该电势差。
在实际应用中，遏止电压是管子等电子器件的重要参数。
普朗克常数与遏止电压之间的关系可以用下式表示：
V0 = h/ e · f
其中，V0表示遏止电压，h为普朗克常数，e为元电荷，f为光
的频率。
这个公式表明，遏止电压与光的频率成正比，与普朗克常数成反比。
因此，如果光的频率越高，遏止电压也会越高；而如果普朗克常数越大，遏止电压也会越小。
普朗克常数与遏止电压的关系不仅在电子学中有重要应用，也在其他领域有着广泛的应用。
通过深入研究这个关系，人们可以更好地理解物理学中的各种现象，推动科学技术的不断发展。
- 1 -。
测量条件对普朗克常数的影响
测量条件对普朗克常数的影响刘敏敏【摘要】The influences of measurement conditions for results are seldom focused on. The influences of meas-uring time,distance between light source and photoelectric tube,light pass aperture and the direction of voltage on the results are discussed in this paper. The null method is used to determine the stopping voltage,voltage-current curves are measured for five different frequency lights,Plank' s constant is confirmed by fitting the straight ling for stopping voltages and frequencies,all the measuring data are analyzed and discussed using the Origin software.%探讨了测量的时间,光源和光电管之间的距离,通光孔径以及电压正反调节对普朗克常数测量的影响,利用零点法测量了大学物理光电效应测普朗克常数实验中的遏止电压,对五种不同频率的光进行了其伏安曲线的测量,通过Origin软件拟合遏止电压和光频率的直线进而测算普朗克常数并对数据进行了分析.【期刊名称】《大学物理实验》【年(卷),期】2015(028)005【总页数】5页(P86-90)【关键词】光电效应;普朗克常数;零点法;测量【作者】刘敏敏【作者单位】武汉工程大学,湖北武汉 430073【正文语种】中文【中图分类】O4-33大学物理实验中光电效应测普朗克常数是一个很重要的近代物理实验,通过实验我们可以了解到光的粒子性,以及对微观领域中重要常数普朗克常数的切身体会,微观领域的能量不是连续的,进而加深我们对物质世界的认识,也是物理知识的实验与理论相结合的一种完美体现。
光电效应普朗克常数的测量
云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称：创新性实验实验项目：光电效应普朗克常数的测量学生姓名：朱江醒学号： 20051050148 物理科学技术学院物理系2005级数理基础科学专业指导教师：姜泽军实验时间： 2007年 12 月 1 日 8 时 30 分至12时 30 分实验地点：物理馆实验类型：教学(演示□验证□综合□设计□) 学生科研□课外开放□测试□其它□一、实验目的1．了解光电效应及其规律，理解爱因斯坦光电方程的物理意义 2． 用减速电位法测量光电子初动能，求普朗克常数。
二、实验原理 1．光电效应金属在光的照射下释放出电子的现象叫做光电效应。
根据爱因斯坦的“光量子概念”，每一个光子具有能量E h ν=，当光照射到金属上时，其能量被电子吸收，一部分消耗于电子的逸出功W s ，另一部分转换为电子逸出金属表面后的动能。
由能量守恒定律得212s h m W νν=+ (1)此式称为爱因斯坦光电方程。
式中h 为普朗克常数，ν为入射光的频率，m 为电子质量，v 为电子的最大速度，上式右边第一项为电子最大初动能。
用光电方程圆满解释了光电效应的基本实验事实：电子的初动能与入射光频率呈线性关系，与入射光的强度无关。
任何金属都存在一截止频率0ν，0/s W h ν=，0ν又称红限，当入射光的频率小于0ν时，不论光的强度如何，都不产生光电效应。
此外，光电流大小(即电子数目)只决定于光的强度。
2．验证爱因斯坦光电方程，求普朗克常数本实验采用“减速电位法”决定电子的最大初动能，并由此求出普朗克常数h 。
实验原理如图1所示。
图中K 为光电管阴极，A 为阳极。
当频率为ν的单色光入射到光电管阴极上时，电子从阴极逸出，向阳极运动，形成光电流。
当AK A K U U U =-为正值时，AK U 越大，光电流AK I 越大，当电压AK U 达到一定值时，光电流饱和，如图2中虚线所示。
若AK U 为负(即在光电管上加减速电位)，光电流逐渐减小，直到AK U 达到某一负值s U 时，光电流为零，s U 称为遏止电位或截止电压。
正确确定遏止电压 测量普朗克常数
正确确定遏止电压测量普朗克常数
江兴方
【期刊名称】《江苏石油化工学院学报》
【年(卷),期】1999(011)001
【摘要】普朗克常数的测定通常采用光电效应的方法，其中用目测确定遏止电压和手工画出直线等手段造成的误差会限制实验的准确度。
用多媒体著作工具ＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＴｏｏｌＢｏｏｋ制作的软件，能正确确定遏止电压，计算普朗克常数ｈ，消除辽两方面造在的误差。
软件根据实验数据量多，采用共享式数据可填域，根据输入的实验数据画出相应滤色片的Ｉ－Ｕ曲线，并采用线性插值的方法确定遏止电压ＵＳ，将遏止电压值显示出来。
当五个滤色
【总页数】3页(P53-55)
【作者】江兴方
【作者单位】江苏石油化工学院基础课部
【正文语种】中文
【中图分类】O411.1
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1.用改装数字表测量普朗克常数及不确定度分析 [J], 严俊
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3.反向遏止电压法测量普朗克常数 [J], 邓仲勋;段峥嵘
4.用模拟式电压表正确测量非正弦电压 [J], 燕海茂
5.确定冲击电压测量系统不确定度的标准测量系统 [J], 王建生;肖润月;付朝娃;邱毓昌
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光电效应实验中的误差分析及消除方法_侯春
文章编号:1005-5630(2002)4/5-0014-04光电效应实验中的误差分析及消除方法侯 春,隋成华,徐来定,高建勋,陈 磊(浙江工业大学电子物理研究所,浙江杭州310014) 摘要:分析了光电效应实验中用反向遏止电压法测量普朗克常数所产生误差的原因,指出可从实验时最佳条件的选取和影响实验精度的几种电流的消除来使得实验结果的误差明显减小。
关键词:光电效应;普朗克常数;最佳条件;电流中图分类号:O 472 文献标识码:AAnalyses and elimination of the measuring errors in photoelectric effect experimentHOU Chun ,SUI Cheng -hua ,X U Lai -ding ,GAO J ian -xun(Resear ch Institute of electro nic Phy sics,Zhejia ng Univ ersity o f T ech no lo gy ,Hang zho u 310014,China ) Abstract :In this paper,the erro rs of m easuring Planck constant in pho to electric effect ex periment a re a naly zed.The errors can be obvio usly reduced by the choices of optimizatio n co ndition and elimina-tion of the sev eral currents influencing ex periment precisio n.Key words :pho to electric effect;Planck co nstant;optimizatio n condition;current1 引 言当光照射在物体上时,光的能量只有部分以热的形式被物体所吸收,而另一部分则转换为物体中某些电子的能量,使这些电子逸出物体表面,这种现象称为光电效应。
测普朗克常数
测普朗克常数普朗克常数是描述物理现象中的基本单位之一。
它是因为在一些物理领域中常常需要用到该常数，例如在计算物质的能级分布、电子的波长和频率等等方面都需要用到普朗克常数。
本文将重点阐述普朗克常数的定义、测量方法以及物理意义等相关内容。
普朗克常数被定义为：单个能量包（光子）的能量E与其频率f之间的比值，即h = E / f其中，h表示普朗克常数，其国际单位是J·s（焦秒），E代表光子的能量，f代表光子的频率。
普朗克常数的值是一个固定值，它与自然界基本常数之一。
测量普朗克常数的方法主要有两种：一种是通过黑体辐射实验测量，另一种是通过光电效应实验测量。
1.黑体辐射实验测量黑体是一种具有完全吸收和发射性质的物体，具有稳定的温度和辐射出的光谱分布。
在此基础上，可以通过测量其辐射出的光谱分布来测量普朗克常数。
具体测量过程如下：首先需要制备一个黑体，在恒温条件下，让它辐射出光谱分布。
然后将光谱分布数据与普朗克-黑体定律相匹配，从而可以得到普朗克常数的值。
在实际测量中，可以利用大型的辐射源如同步加速器或反应堆来制备黑体，并利用高分辨率的光谱仪来测量其辐射出的光谱分布，进而计算出普朗克常数。
2.光电效应实验测量光电效应是指当金属表面碰到特定波长的光后，会导致电子发射的现象，根据爱因斯坦的光量子假设，这些光量子能量与其频率成正比。
因此，通过测量光子的能量和频率，可以测定普朗克常数。
具体测量过程如下：首先，需要将光照射在金属表面上，从而使得光电子被释放出来。
然后，可以利用测量光电子截止电压的方法，测量光的波长和频率，并进一步推导出普朗克常数的值。
三、普朗克常数的物理意义普朗克常数具有重要的物理意义，它在一些物理领域中发挥着重要的作用，例如：1.在量子力学中，普朗克常数是一个基本常数，它与电子的运动轨道和能量密切相关。
2.在固体物理学中，普朗克常数是描述晶格振动的基本常数，它用于计算固体的热力学性质，例如热容、热导率等。
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反向遏止电压法测量普朗克常数
摘要：为了将实验的精准度进一步提高，对于实验方法进行了研究，分析，并作出了相应的改动。
调查中通过理论分析的方法对光电效应法则中的普朗克常数的数值进行了分析研究。
实验时利用反向遏制电压的方法来对数值进行分析，并找出会使结果产生误差的原因。
再根据理论分析的结果结合实际的实验操作，对于实验进行改进，将误差减到最小范围，实验的精确度也因此提高了（2.3 电压选择按键档我们选择的是-2v～+2v档；“电流量程”选择开关我们置于10-12a档，断开测试仪电流输入的电缆，将其指数归零后再接上，在365nm，405nm，436nm，546nm，577nm波长下，光阑分别为ф=2mm，ф=4mm，ф=8mm时的截止电位u0。
其结果如表3。
△u1=|-1.929+1.501|=0.428，
△u2=|-1.501+1.276|=0.225，
△u3=|-1.276+0.757|=0.519，
△u4=|-0.757+0.692|=0.065
△u=（△u1+△u2+△u3+△u4）/4
=（0.428+0.225+0.519+0.065）/4
=0.308
△v1=|8.219-7.407|=0.812×1014，
△v2=|7.407-6.881|=0.526×1014，
△v3=|6.881-5.495|=1.386×1014，
△v4=|5.495-5.199|=0.296×1014
△v=△v1+△v2+△v3+△v4
=（0.812+0.526+1.386+0.296）×1014/4
=0.755×1014
△u/△v=0.308/0.755×1014
=0.408×10-14
计算平均结果：
h=ek
=e（△u/△v）
=1.60×10-19×0.408×10-14
=6.528×10-34js
与标准值[2]h标准=6.6260755×10-34js的相对误差为：
p=|h-h标准|/h标准
=|6.528×10-34-6.6260755×10-34|/6.6260755×10-34
=1.4%
同理，当ф=4mm，计算得h与标准值的相对误差为0.4%；当ф=8mm，计算得h与标准值的相对误差为1.5%。
由此可知，当ф=4mm，计算得h与标准值的相对误差最小。
3 结论
通过上述讨论，可知，在利用光电效应实验测定普朗克常数时，存在光源与光电管接收装置最佳距离d约为33cm（yj-gd-3型光电效应实验仪），主要是因为两者的距离太近，光电管阴极容易疲劳，距离太远，又会使得阴极电流过小，而致使微电流计灵敏度降低
[3]；加不加光阑对普朗克常数的测量是有影响的，加的光阑大则测出来的结果就大，反之，普朗克常数就小一些，光阑的使用也存在一个最佳值。
另外，由于日光含有长短波，使得在测定短波时，长波对短波有很大影响，这是造成短波截止电压偏低的主要原因[4]，进而使电压与频率u-ν图中的直线斜率降低导致h值降低，当阴极被阳光照射时，阳极不要让阳光照射到，这样做的好处是反向电流影响小些。
总之，对反向遏止电压法测普朗克常量的实验做了一些简单研究和改进，得到了<0.5%实验误差测量，期望对以后此实验的改进起到抛砖引玉的结果。
参考文献：
[1]蒙上阳，霍连得，杨秀清.光电效应实验分析[j].物理实验，2001，32（2）：41-43.
[2]江兴方.正确确定遏止电压测量普朗克常数[j].江苏石油化工
学院学报，1999，26（1）：14-16.
[3]马书炳.光电效应测普朗克常数实验研究[j].1999，22（1）：61-63.
[4]斯皮瓦克.tb专门物理实验[m].北京：北京科技出版社，1987.。