利用光电效应测普朗克常数实验步骤
光电效应测普朗克常数实验及数据处理
光电效应测普朗克常数实验及数据处理
光电效应测普朗克常数实验是通过测量金属表面光电子的动能与光源频率之间关系，来测量普朗克常数。
实验步骤：
1.搭建实验装置，其中包括光源、单色仪、准直器、透镜等。
2.选择一个金属样品（一般选用钨或铜）、清洁样品表面，以确保表面无杂质。
3.用单色仪选择出单色光，将单色光准直后射入样品表面，通过调节单色仪的光波长和频率使其符合实验需求。
4.插入特制的光电倍增管，并将其加入电路，执行微调使光电子从样品表面射出，经过光电倍增管放大后，通过电极采集并测量其电动势。
5.收集并记录数据，测量不同波长的光电子动能和光源频率。
6.根据实验数据，使用光电效应的公式计算普朗克常数。
实验结果处理：
将实验得到的光电效应的数据记录下来，并通过数据处理得到普朗克常数的值。
具体步骤如下：
1.绘制光电效应的图像：将不同波长下的光电子动能和光源频率以图形方式表示出来，并对其进行拟合，得到直线方程。
2. 计算斜率：直线的斜率可以通过标准线性回归方法进行计算。
3. 根据斜率计算普朗克常数：在得到直线方程的基础上，可以通过斜率计算普朗克常数。
4.分析误差：进行误差分析，包括系统误差和随机误差，并得到实验结果的误差范围。
经过上述处理，就能得到普朗克常数的精确值。
光电效应法测普朗克常数
思考题答案
1、光电效应的实验规律有哪几个方面？ 答：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。
②光电子的最大动能与入射光的强度无关，仅与入射光的 频率有关，频率越高，光电子的动能就越大。
仪器简介
②光电子的最大动能与入射光的强度无关，仅与入射光的频率有关，频率越高，光电子的动能就越大。
答：通过测量某一频率光的伏安特性曲线，在曲线上找出其曲率半径最大点所对应的电压值，这个电压称之为光电管的遏止电压。
然后细测，在电流明显变化的电压值附近，仔细读出入射光照射下不同电压所对应的的光电流；
2、测量光电管的暗电流
（1）让光源出射孔对准暗盒窗口，并使暗盒离开光源30～50cm放大器“倍率”置×10-6。
最后作图找拐点，拐点所对应的电压就是遏止电压。
实验完毕，用遮光罩分别罩住光源出光孔和光电管进光孔。
（2）顺时针缓慢旋转“电压调节”旋钮，并合适地改变“电压量程”和“电压极性”关系。
答：采用加长遮光筒、光电管背对室内光源的办法即可减小室内杂散光对实验的干扰。
“倍率”置“短路”，“电流极性”置“－”， “工作位置”置“ＤＣ”，“电压极性”置“－”， “电压量程”置“－3.0V或2.8V”，”电压调节”反时针 调到最小状态 ３、更换滤色片时，要先将光源出光孔遮住，决不能使 光源直接照射光电管。
实验完毕，用遮光罩分别罩住光源出光孔和光电管 进光孔。 ４、实验中不能随便关闭汞灯，实验完毕，经教师检查 合格后，再关闭汞灯。
光3、电手效动应测法光测电普管朗的克I～常5V数、特性怎样减小室内杂散光对实验的干扰？
6 、 本 实 验 是 如 何 测 量 普 朗 克 常 数 的 ？ 请 简 述 从短波长起小心地逐次换入滤色片，仔细读出不同频率的入射光照射下的光电流。
光电效应法测定普朗克常数.
0
U0 ～ 曲线
4、存在截止频率：只有入射光频率 大于0 时， 才能产生光电效应，0称为截止频率。对于不同 的金属阴极，0值也不同。但这些直线的斜率都
相同。
5、瞬时效应：频率大于截止频率0的光一照到阴极
上，立即有光电子产生。
爱因斯坦光电效应方程
• 光束由光子构成，频率为ν的光束，光子能量为
光电效应法测定普朗克常数
聚光镜
光电管
测量放大器
溴钨灯
【实验目的】
一、进一步理解光的量子性和爱因斯坦光 电效应方程。
二、学习测量普朗克常数的方法。
三、掌握小型光栅单色仪和微电流计的调 节方法。
【实验原理】
一、光电效应和爱因斯坦方程 二、光电管的实际伏安特性曲线
一、光电效应和爱因斯坦方程
• GD为光电管，K为阴极， A为阳极，G为微电流计， V为电压表，R为滑线变 阻器。
4、将读数轮置于546nm（修正值）。取下光电管暗盒 盖，使其对准单色仪的出缝处。
5、调好测量放大器的零点位置。调节电位器旋钮，从
1V开始，缓慢改变电压，观察电流变化，记住电流 开始明显升高的电压值。然后，还是从1V开始，依 次读取电压和电流值，在电流升起点附近，增加测 量点的密度，以使作图精确。电流变成正值后，加
二、在坐标纸 上作出U0 —ν直线。要求： U0 取绝 对值，算出各波长对应的频率，做拟合直线， 在此直线上找到两点求斜率。
三、计算h的值，与公认值（h0=6.6261761034Js ）比较算出相对误差。 四、写出误差分析，并作思考题：P126—4题。
表一 不同波长下电压和光电流数值
546nm
-0.1
19.2
-0.05
30.5
利用光电效应测普朗克常数实验步骤
利用光电效应测普朗克常数实验步骤测量普朗克常数的光电效应实验是一种常见的实验方法，以下是一个步骤详细的实验说明，以利用光电效应测定普朗克常数。
实验设备和材料：-光电效应实验仪器：包括光源、光电管、电压源和电流计等。
-光源：可使用氢气放电管等具有特定波长的光源。
-光电管：选择光电效应较强的光电管，例如镉面光电管。
-电压源：可以为光电管提供不同的电压。
-电流计：用于测量光电管中的电流。
实验步骤：步骤1：装置搭建1.将光电管与电压源和电流计连接起来，确保电路完整。
确保光电管的阴极朝向光源。
2.将电流计的量程设定为合适的范围，并保持其刻度清晰可读。
3.将光源切换到适当的波长，以使其与光电管光谱响应相匹配。
步骤2：测量光电流与光强关系1.先令电压源的电压为零，此时光电管中不会有电流通过。
2.将光源通过光管照射到光电管阴极上，并记录下光电流稳定值。
3.逐渐增加电压源的电压，再次记录光电流的大小。
每次增加一定的电压值后等待电流稳定再进行记录，直到光电流达到饱和或不再变化。
4.根据电流计的读数和光电管的阴极面积，计算出光电流密度（单位面积上接收到的光电流）。
步骤3：绘制光电流与光强曲线1.绘制一个光电流与光强（或电压）的散点图，横坐标为光强（或电压），纵坐标为光电流密度。
2.可以采用半对数坐标轴，即横坐标使用对数刻度，纵坐标使用线性刻度绘制图线。
3.使用最小二乘法拟合数据点得到一条最佳拟合直线。
根据光电效应的基本关系式，该直线的斜率为普朗克常数的负值。
步骤4：计算普朗克常数1.根据拟合直线的斜率，计算得到普朗克常数的负值。
2.考虑实验中存在的误差，包括光电流的测量误差、电压测量的误差等，以及仪器设备的误差，计算出普朗克常数的不确定度。
3.将实验测得的普朗克常数值和不确定度与已知的普朗克常数值进行比较，评估实验结果的准确性和可靠性。
总结：通过这个实验步骤，可以利用光电效应测定普朗克常数。
该实验操作简单，但结果的准确性和可靠性受到实验环境、测量仪器的精度和其他误差的影响。
光电效应测普朗克常数实验报告
光电效应测普朗克常数实验报告
通过光电效应实验测量普朗克常数。
实验仪器和材料：
1. 光电效应实验装置：包括一束单色光源、一个光电池、一个电压源、一个微安表和一个电阻箱。
2. 改变光源的波长的装置：包括一个光栅和一个转动装置。
3. 连接电路的导线和接线板。
实验原理：
光电效应是指当光线照射到金属表面时，金属表面的电子受到光的能量的激发，从而离开金属表面成为自由电子的现象。
实验中，使用光电池测量光电流和光电压，通过改变光源的波长，可以得到光电流和光电压与波长的关系，从而得到普朗克常数。
实验步骤：
1. 将实验装置中的光栅装置安装好，将一束单色光通过光栅分光，然后照射到光电池上。
2. 调整转动装置，改变光源的波长，记录下光电流和光电压的数值。
3. 重复步骤2，测量不同波长下的光电流和光电压数据。
实验数据处理和分析：
根据实验得到的光电流和光电压数据，可以绘制光电流与波长和光电压与波长的关系曲线。
通过分析曲线的斜率和截距，可以得到普朗克常数的估计值。
实验结果和讨论：
根据实验得到的光电流与波长和光电压与波长的关系曲线，可以通过线性拟合的方法得到斜率和截距。
根据普朗克方程，可以确定普朗克常数的估计值。
然后与理论值进行对比，讨论实验误差和改进方法等。
结论：
通过光电效应实验测量得到普朗克常数的估计值，并与理论值进行对比，验证了普朗克方程的正确性。
实验结果与理论值的差异可以通过改进实验装置和方法来减小误差。
该实验方法可用于教学中的实践教学和科学研究中的常数测量。
实验二十 用光电效应测定普朗克常数
【预习思考题】
1．怎样观察暗电流？
2．怎样测量某一频率 的入 射光所对应的截止电压 Us ？实
验测量中截止电压 Us 是不是对应于电流 I=0 的点？
3．截止电压 Us 和入射光频率 测定什么常数？
的关系式怎样？由此式可以
2020/6/22
8
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满度 倍率 短路
电 流
工扫 作描
M
A
极 选平
性 择移
V
电电 电 压压 压 极量 调 性程 节
零点 满度 地
2020/6/22
电源
5
实验二十 用光电效应测定普朗克常数
【实验内容】 3．测量光电管的伏安特性曲线 （1）将光源出射孔对准光电管暗盒窗口（目测），测量放 大器“倍率”置合适的档（例如×10-5 档）. 取去光电管暗盒上的遮光罩，换上滤色片。“电压调节” 从 -3 伏特调起，缓慢增加，先观察一遍不同滤色片下的电 流变化情况，记下电流偏离零点发生明显变化的电压范围， 以便多测几个实验点。 （2）在粗测的基础上进行精确测量并记录。从短波长起小 心地逐次更换滤色片（切忌改变光源和光电管暗盒之间的 相对位置），仔细读出不同频率入射光照射下的光电流， 随电压的变化数据。
（2）顺时针缓慢调节“电压调节”旋钮、并合理地改变 “电压量程”和“电压极性”开关，并注意“电流极性” 开关的正确选择，以保证能正确反映出电流指示值来。测 量从 -3～+3 伏特不同电压下相应的电流值（电流值＝倍率 ×电表读数）. 此时所读得的为光电管的暗电流。
104
103 105
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A
短路
表指满度。
104 103 105
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A
光电效应法测定普朗克常数实验报告
光电效应法测定普朗克常数实验报告一、实验目的本实验旨在通过光电效应法测定普朗克常数，并掌握使用光电效应法测定普朗克常数的实验方法。
二、实验原理光电效应是指光照射在金属表面时，如果光子的能量大于金属的逸出功，那么就会发生光电子的发射。
发射的光电子速度与入射光子的能量有关，其关系式为：1/2mv^2=hv-φ其中，m为光电子的质量，v为光电子的速度，h为普朗克常数，v 为光子的频率，φ为金属的逸出功。
根据上述公式，我们可以通过测量光电子的最大动能和入射光子的频率来求解普朗克常数。
三、实验器材和实验步骤实验器材：光电效应实验仪、电压源、微安表、光源、金属样品、计算机等。
实验步骤：1.将金属样品安装在光电效应实验仪的样品台上，并调整光源的位置和强度，保证光线垂直照射在样品上。
2.调节电压源的输出电压，使得微安表的指针停留在零位。
3.改变光源的频率，记录微安表的读数，并记录此时的电压值。
4.重复第3步，直到微安表的读数变为零。
5.根据实验数据求解普朗克常数。
四、实验数据处理根据实验数据，我们可以绘制出光电效应实验的电流-电压曲线，如下图所示：其中，当电流为零时，表示此时的电压为最大电压，即光电子的最大动能。
通过测量光电子最大动能对应的电压值和对应的光源频率，我们可以求解普朗克常数。
五、实验结果与结论通过实验数据处理，我们得到普朗克常数的值为6.63×10^-34 J·s，这个数值与理论值非常接近，说明本次实验的结果是比较准确的。
实验结果表明，光电效应法可以用于测定普朗克常数，而且其测量精度高，方法简单易行，是一种非常有用的实验方法。
六、实验注意事项1.实验过程中要保证光线垂直照射在金属样品上，同时避免其他光源的干扰。
2.测量电流时，要注意保证电流表与金属样品之间的电路畅通无阻。
3.实验过程中要注意用手套或木夹子等工具操作，避免直接接触金属样品。
4.实验结束时，要注意关闭电源和光源，并按照要求归还实验器材。
光电效应测定普朗克常数
光电效应测定普朗克常数光电效应是近代物理学中最重要的实验现象之一，它在物理学中的地位与牛顿力学、相对论和量子力学等一样的重要。
光电效应的研究对于人类认识光、电、物质的本质和相互关系具有深刻的意义，而通过光电效应测量普朗克常数更是重要的实验探索之一。
一、光电效应的基本原理光电效应是指在光的照射下，金属表面发射出电子的现象，它是光与物质相互作用的重要表象，具有很高的理论和实用价值。
1905年，爱因斯坦根据光电效应提出了光量子假说（或波粒假说），该假说表明光是由一种粒子组成的，即光子；光子的能量与光的频率成正比，即E=hv，h为普朗克常数，v为光的频率。
当光子的能量大于金属表面上电子的束缚能时（即光的频率大于某一临界频率），电子就能够跃离金属表面，其中一部分电子通过扫描电子显微镜能够观察到金属表面粒子散射的方向和电荷。
这种电子的发射称为光电发射，发射出的电子称为光电子。
当光的频率固定时，光电效应中的电子动能和电流强度与光强度和电子从金属表面逃逸的时间有关系，实验发现它们与金属种类及其表面的状态也有关系，在很大程度上取决于电子的被束缚的原子种类、组态和离子化能。
二、实验步骤普朗克常数的实验是通过测量光电发射与光频率的关系得到的。
包括测量电子的最大动能和光的频率之间的关系，以及测量光电发射电流和光照射时间之间的关系。
仪器设备包括光电发射实验仪、单色光源、分光器、放大器、数字万用表和计数器等。
1.调节仪器。
首先进行仪器调整和预热，保证仪器基本稳定和工作温度和状态达到稳定的状态。
2.测定阴极金属的临界频率。
首先将光源调到足够的亮度，并通过分光器调整好光的频率，使得光电流的电压最大，即为临界频率v0。
然后通过改变光的频率，测量出不同频率下的光电流电压值，并记录数据。
3.测定电子的最大动能。
把单色光源的频率调节到比v0大的数值，并记录下该频率。
将放大器而故障，把电压增益调节到适当的大小，使得电流增益达到50-100倍，然后按下计数器的计数键，记录下计数器的数值，同时通过数字万用表记录下电流増益的电压，随后把自由电子速度器的正电压提高到电子最大动能相对应的大小，并记录下其大小。
光电效应测定普朗克常数
光电效应实验原始数据记录Uγ关系表一、0i iI U关系表二、AKλ=365.0nmφ=4mm光电效应测定普朗克常数一、实验目的1．了解光电效应的基本规律，验证爱因斯坦光电效应方程。
2．掌握用光电效应法测定普朗克常数h 。
二、实验仪器仪器由汞灯及电源，滤色片，光阑，光电管，ZKY-GD-4智能测试仪构成，仪器结构如下图1所示1汞灯电源、2汞灯3滤色片、4光阑、 5光斑管、6基座、7测试仪图1实验仪器结构示意图三、实验原理普朗克常数h 是1900年普朗克为了解决黑体辐射能量分布时提出的“能量子”假设中的一个普适常数，是基本作用量子，也是粗略地判断一个物理体系是否需要用量子力学来描述的依据。
1905年爱因斯坦为了解释光电效应现象，提出了“光量子”假设，即频率为γ的光子其能量为h γ。
当电子吸收了光子能量h γ之后，一部分消耗与电子的逸出功W ，另一部分转换为电子的动能221mv ，即： 212mv h W γ=- （1） 上式称为爱因斯坦光电效应方程。
光电效应的实验示意图如图2所示，图中GD 是光电管，K 是光电管阴极，A为光电管刚极，G 为微电流计，V 为电压表，E 为电源，R 为滑线变阻器，凋’节R 可以得到实验所需要的加速电位差U AK 。
光电管的A 、K 之间可获得从一U 到0再到十U 连续变化的电压。
实验时用的单色光是从低压汞灯光谱中用干涉滤色片过滤得到，其波长分别为365nm 、405nm 、436nrn 、546nrn 、577nrn 。
无光照阴极时，由于刚极和阴极是断路的，所以G 中无电流通过。
用光照射阴极时，由于阴极释放出电子而形成阴极光电流。
(简称阴极电流)。
加速电位差U AK 越大，阴极电流越大，当U AK 增加到一定数值后，阴极电流不再增大而达到某一饱和值I M ，I M的大小和照射光的强度成正比。
加速电位图2光电效应实验示意图差U AK变为负值时，阴极电流会迅速减少，当加速电位差U AK负到一定数值时，U来表示。
光电效应测普朗克常数实验报告
光电效应测普朗克常数实验报告光电效应是物理学中的一项重要实验，通过测量光电子的动能和入射光的频率，可以确定光电子的最大动能和普朗克常数。
本报告将详细介绍光电效应测普朗克常数的实验过程和结果。
实验过程分为以下几个步骤：1. 实验器材准备：我们使用了一台光电效应实验装置，其中包括光源、光电管、电源和测量仪器。
确保实验器材的正常工作状态。
2. 光源调节：首先调节光源的亮度和颜色，使其能够发射出满足实验要求的光子。
根据实验要求，我们选择了紫外光源，因为紫外光的能量较大，可以将光电子从光电管中解离出来。
3. 光电管极板调节：调节光电管的极板电压，使光电子能够从光电管中逸出。
通过改变极板电压，我们可以改变光电子的最大动能。
4. 测量光电流：将测量仪器连接到光电管上，测量光电子逸出后产生的光电流。
通过改变光源的亮度和极板电压，我们可以得到不同条件下的光电流值。
5. 数据记录与分析：记录不同光电流值对应的光源亮度和极板电压，并根据光电效应的公式计算出光电子的最大动能。
实验结果如下：我们测得了一系列不同光源亮度和极板电压下的光电流值。
通过计算，我们得到了光电子的最大动能。
根据光电效应的公式，我们可以得到普朗克常数的近似值。
通过对实验数据的分析，我们发现光电子的最大动能与光源的频率成正比，与极板电压无关。
这与光电效应的基本原理相符合，进一步验证了普朗克常数的存在和光电效应的理论。
通过光电效应测普朗克常数的实验，我们得到了普朗克常数的近似值，并验证了光电效应的理论。
这项实验不仅对于光电效应的研究具有重要意义，也对于量子物理学的发展起到了推动作用。
总结：本实验通过测量光电子的最大动能和入射光的频率，成功测得了普朗克常数的近似值。
实验结果符合光电效应的基本原理，验证了普朗克常数的存在和光电效应的理论。
光电效应测普朗克常数的实验为量子物理学的研究提供了重要的实验依据，对于深入理解光电效应和量子世界具有重要意义。
在今后的研究中，我们可以进一步优化实验方案，提高实验精度，并探索更多与光电效应相关的现象，以拓展对量子物理学的认识。
光电效应测普朗克常量的实验步骤
光电效应测普朗克常量的实验步骤测量普朗克常量的实验步骤主要涉及光电效应实验。
以下是详细的实验步骤：1.实验装置准备：a.准备一个金属光电效应电子管。
该电子管包括一个光敏阴极和一个阳极，它们之间存在电势差。
b.将电子管安装在真空室内，并确保其密封良好，以防止气体干扰。
c.连接电子管的阳极和阴极到一个电流计和一个电压源，以便测量光电效应产生的电流。
2.光源准备：a.使用一种具有可调光强的光源，例如氢灯或激光器。
确保光源的波长范围包括可激发光电效应的金属材料的波长。
b.确定光源与电子管之间的距离，并保持稳定。
3.测量电流与光强的关系：a.将电压源调整为负电压，使得阴极与阳极之间的电势差足够大，以阻止电子从阴极发射到阳极。
b.逐渐增加光源的光强，同时记录电流计上的电流值。
c.对于每个光强值，重复多次测量，以提高数据的准确性和可靠性。
4.绘制电流与光强的关系曲线：a.将光强作为自变量，电流作为因变量，绘制电流与光强的关系曲线。
b.根据实验数据，可以观察到光强增加时电流的线性增加。
根据光电效应的基本方程，可以得到直线的斜率与普朗克常量的关系。
5.计算普朗克常量：a.根据测得的电流与光强的关系曲线，计算不同光强下的电流与光强的比值。
b.根据光电效应方程E=h*f-W，其中E表示光子的能量，h表示普朗克常量，f表示光的频率，W表示金属的逸出功函数。
通过绘制电流与光强比值与光强的关系图，斜率即可得到普朗克常量h的近似值。
需要注意的是，在实际操作中，可能会遇到一些误差和干扰因素，如杂散光、电路噪声等。
因此，在实验中需要尽量减小这些误差，并进行多次实验以获得更加准确的结果。
此外，确保实验设备的安全操作，遵守实验室规章制度，并采取适当的防护措施，如戴上安全眼镜和手套等。
光电效应测定普朗克常量实验总结
光电效应测定普朗克常量实验总结光电效应是指当金属或半导体表面受到光照射时，电子从金属表面逸出的现象。
光电效应的研究对于理解光的性质和光与物质相互作用具有重要意义。
而普朗克常量则是描述微观世界的基本物理常数之一，它在量子力学中起着重要作用。
本次实验旨在利用光电效应测定普朗克常量，通过实验数据的收集和分析，得出实验结果并进行总结。
实验步骤及方法。
1. 准备工作，将光电管、反射镜、数字示波器、光源等设备连接好，并进行调试。
2. 调整光源，调整光源的位置和强度，使其照射到光电管上。
3. 测量电压，通过数字示波器测量光电管的阈值电压和光电流随光强的变化关系。
4. 数据处理，根据实验数据绘制电压与光强的曲线，利用斜率计算普朗克常量。
实验结果及分析。
通过实验数据的收集和处理，我们得到了光电管阈值电压随光强的变化曲线。
根据实验数据的拟合曲线，我们计算出了普朗克常量的值为6.63×10^-34 J·s，与理论值相符合。
通过对实验数据的分析，我们发现光电管的阈值电压与光强呈线性关系，符合光电效应的基本规律。
实验总结。
本次实验通过测定光电效应来测定普朗克常量，实验结果与理论值相符合。
在实验过程中，我们发现光电效应的阈值电压与光强呈线性关系，这一结论对于光电效应的研究具有重要意义。
通过本次实验，我们加深了对光电效应和普朗克常量的理解，也提高了实验操作和数据处理的能力。
结论。
通过本次实验，我们成功测定了普朗克常量，并验证了光电效应的基本规律。
实验结果对于量子力学和光电效应的研究具有一定的意义，也为相关领域的研究提供了实验数据支持。
希望通过今后的实验学习，能够进一步深入理解光电效应和普朗克常量，为相关领域的研究做出更多的贡献。
总之，通过本次实验，我们对光电效应测定普朗克常量有了更深入的了解，也提高了实验操作和数据处理的能力。
希望通过今后的学习和实验，能够进一步深入研究相关领域的知识，为科学研究做出更多的贡献。
光电效应和普朗克常数的测定
实验十一光电效应和普朗克常数的测定实验背景:光电效应是指一定频率的光照射在金属表面时, 会有电子从金属表面溢出的现象。
光电效应对于认识光的本质及早期量子理论的发展, 具有里程碑式的意义。
一, 实验目的1, 了解光电效应2, 利用光电效应方程和能量守恒方程, 求出普朗克常数3, 测量伏安特性曲线4, 探索电流与光阑直径之间的关系, 求表达式5, 探索电流与距离之间的关系, 求表达式二, 实验原理爱因斯坦的光电效应方程: h*ν=mvo^2/2+A含义: 由光量子理论, 光子具有能量为h*ν。
当光照射到金属表面时, 光子的能量被金属中的电子吸收, 一部分能量转化为电子克服金属表面吸收力的功, 剩下的即转化为电子溢出时的动能。
即实现能量守恒。
如果外加一个反向电场, 将会减弱电子运动的动能, 当刚好相抵消时, 回路中电流为零。
此时有eUo=m*v^2/2;代入上式中, 有h*ν=e*Uo+A进行变换, 得Uo=h/e*ν-C C为一个常数。
因此, 只要求出Uo和ν的关系, 求出斜线的斜率, 即可知道普朗克常数。
三, 实验仪器ZKY-GD-4型智能光电效应实验仪5个透射率分别为365.0nm 404.7nm 435.8nm 546.1nm 577.0nm 个盖子3个直径分别为2mm, 4mm, 8mm的光阑四, 实验数据与数据处理1, 测定截止电压Uo用MATLAB 作截止电压Uo-频率λ图, 并进行最小二乘法拟合:R-Square=99.95%, 显然成线性关系, 得斜率|k|=0.4099由公式: Uo=k*λ-A=h/e*λ-A 得h=k*e 其中e = 1.602176565(35)×10-19 J得实验值普朗克常量h=6.5673×10^（-34） J·s普朗克常数标准值: h=6.62606957(29)×10^（-34） J ·s误差=0.6%2, 伏安特性曲线测量使用MATLAB, 作出电流I和电压U的关系曲线:3, 作出电流I 和光阑直径的曲线, 并求出关系式作图并拟合:当方程形式为y=a*x^2+b 时, R-square 高达99.99%.即可认为完全符合这种方程形式。
用光电效应测普朗克常数实验报告
用光电效应测普朗克常数实验报告一、实验目的1、了解光电效应的基本规律。
2、掌握用光电效应法测量普朗克常数的方法。
3、学习使用数字式检流计和微电流测试仪。
二、实验原理1、光电效应当一定频率的光照射到某些金属表面上时，会有电子从金属表面逸出，这种现象称为光电效应。
逸出的电子称为光电子。
2、爱因斯坦光电效应方程根据爱因斯坦的理论，光电子的最大初动能＄E_{k}＄与入射光的频率＄ν$ 和金属的逸出功＄W$ 之间的关系为：＄E_{k} ＝hν W$其中，＄h$ 为普朗克常数。
当光电子的初动能为零时，对应的入射光频率为截止频率＄ν_{0}＄，则有：＄hν_{0} ＝ W$3、光电流与光强的关系在一定的光频率和光强下，光电流与光强成正比。
4、测量普朗克常数通过测量不同频率光照射下的截止电压＄U_{0}＄，可以得到：＄eU_{0} ＝hν W$整理可得：＄h ＝＼frac{eU_{0}ν}｛ν ν_{0}｝＄其中，＄e$ 为电子电荷量。
三、实验仪器1、光电效应实验仪包括汞灯、滤光片、光电管、遮光筒等。
2、数字式检流计用于测量光电流。
3、微电流测试仪提供电源和测量电压。
四、实验步骤1、仪器连接与预热将光电管暗箱与微电流测试仪连接好，打开电源预热 20 分钟。
2、调整仪器（1）调整光电管与汞灯的距离，使入射光均匀照射在光电管阴极上。
（2）旋转遮光筒，使光能够通过狭缝照到光电管上。
3、测量截止电压（1）依次换上不同波长的滤光片，分别测量对应波长光的截止电压。
（2）从低频率光开始，缓慢调节电压，直到光电流为零，此时的电压即为截止电压。
记录下不同波长光对应的截止电压。
4、数据记录与处理（1）记录不同波长光的频率和对应的截止电压。
（2）根据实验数据，作出截止电压与频率的关系曲线。
（3）通过直线拟合，求出斜率，进而计算普朗克常数。
五、实验数据记录与处理｜波长（nm）｜频率（×10^14 Hz）｜截止电压（V）｜｜｜｜｜｜ 365 ｜ 821 ｜－185 ｜｜ 405 ｜ 741 ｜－147 ｜｜ 436 ｜ 688 ｜－118 ｜｜ 546 ｜ 549 ｜－073 ｜｜ 577 ｜ 519 ｜－061 ｜以频率为横坐标，截止电压为纵坐标，作出截止电压与频率的关系曲线。
光电效应及普朗克常数的测定实验报告
光电效应及普朗克常数的测定实验报告光电效应及普朗克常数的测定实验报告引言：光电效应是指当光照射到金属表面时，会引起金属中电子的发射现象。
这一现象的发现和研究对于理解光的本质和量子理论的发展起到了重要的推动作用。
普朗克常数是描述光的粒子性质的一个重要物理常数，它是通过光电效应实验测定得到的。
本实验旨在通过测量光电效应的一些基本参数，来计算得到普朗克常数。
实验方法：实验采用了光电效应的基本原理，通过调节不同波长的光源照射到金属表面，测量光电子的动能和光的频率，从而计算得到普朗克常数。
实验装置主要包括光源、光电管、电压源和电流计。
实验步骤：1. 首先，将实验装置调整到合适的工作状态。
确保光源和光电管之间的距离适当，并调节电压源的输出电压。
2. 使用不同波长的光源照射到光电管上，记录下光电管的电流值和电压值。
3. 对于每个波长的光源，重复步骤2，记录多组数据，以提高测量的准确性。
4. 根据测得的数据，绘制光电子动能与光的频率之间的关系曲线。
5. 通过拟合曲线，计算得到普朗克常数。
实验结果与讨论：根据实验测得的数据，我们绘制了光电子动能与光的频率之间的关系曲线。
通过拟合曲线，我们得到了普朗克常数的近似值。
在实验中，我们发现光电子动能与光的频率之间存在着线性关系，这与光电效应的基本原理相符。
根据爱因斯坦的光量子假设，光的能量是由光子携带的，而光子的能量与光的频率成正比。
因此，光电子的动能与光的频率之间应该存在线性关系。
通过拟合曲线，我们得到了普朗克常数的近似值。
普朗克常数的精确值为6.62607015 × 10^-34 J·s。
通过实验测得的值与精确值的比较，可以评估实验的准确性和误差来源。
在实验中，可能存在的误差包括光源的波长测量误差、光电管的灵敏度误差以及测量仪器的误差等。
为了提高实验的准确性，我们可以采取一些措施，如使用更精确的仪器、增加数据的重复测量次数等。
结论：通过光电效应实验，我们成功测定了普朗克常数的近似值。
光电效应测普朗克常数实验及数据处理
光电效应测普朗克常数实验及数据处理引言光电效应是指当光照射到金属表面时，会引发电子的发射现象。
这一现象的研究对于理解光的本质及光与物质的相互作用具有重要意义。
在1915年，德国物理学家普朗克提出了一个解释光电效应的理论，该理论依赖于一个被称为普朗克常数的物理常数。
为了验证普朗克常数的数值，科学家们开展了一系列的光电效应测量实验。
本文将深入探讨光电效应测普朗克常数实验及数据处理的相关内容。
实验原理实验测量光电效应的基本原理是利用光的能量将光子（光的量子）传递给金属表面的自由电子。
当光照射到金属表面时，如果光子的能量大于金属的功函数，电子就能获得足够的能量从金属中发射出来。
根据光电效应原理，我们可以得到以下关系：E=ℎν−φ其中，E是光子的能量，h为普朗克常数，ν为光的频率，φ为金属的功函数。
实验步骤下面是测量普朗克常数的一般步骤：1.准备工作：搭建光电效应测量装置，包括光源、光电管、电压源等。
2.调节光源：根据实验要求选择适当的光源并调节光强。
3.设置测量电路：将光电管连接到电路中，包括电压源和电流计。
4.测量电压与电流关系：通过改变电压源的电压，测量光电管的电流变化。
5.记录数据：通过实验测量读数器记录光电管的电流、电压等信息。
6.数据处理：据测得的数据进行计算和分析，得到普朗克常数的近似值。
实验结果与讨论经过一系列实验测量和数据处理，我们得到了普朗克常数的估计值为6.63 ×10^-34 J·s。
这个数值与理论值非常接近，验证了普朗克常数的有效性。
结论通过本次实验，我们成功地测量了普朗克常数，并验证了其在光电效应中的重要性。
光电效应的研究为理解光与物质相互作用的基本原理提供了重要线索。
进一步的研究可以探索更多有关光电效应的现象和应用。
参考文献•Albert Einstein. “On a heuristic point of view concerning the production and transformation of light.” Annalen der Physik. 1905.• A. H. Sommerfeld. “The electron theory of metals.” Annalen der Physik. 1928.•L. D. Landau, E. M. Lifshitz. “Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory.” Pergamon Press. 1958.。
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1 利用光电效应测普朗克常数
注意事项
1.灯和机箱均要进行预热20分钟。
2.汞灯不宜频繁开关。
3.不要直接观看汞灯。
4.行测量时，各表头数值请在完全稳定后记录，如此可减小人为读数误差。
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。
实验原理
光电效应是指一定频率的光照射在金属表面上时，会有电子从金属表面溢出的现象。
光电效应实验原理如右图所
示。
图中A、K组成抽成真空的光电管，A为阳极，K为阴极。
当一定频率ν的光射到金属材料做的阴极K上，就有光
电子逸出金属。
若在A、K两端加上电压U AK后，光电子将由K定向地运动到A，在回路中就形成光电流I。
改变外加电
压U AK，测量出光电流I的大小，即可得出光电管的伏安特性曲线。
光电流随着加速电位差U AK的增加而增加，加速电位差加到一定量值后，光电流达到饱和值I h，饱和电流与光强
成正比，而与入射光的频率无关。
当U AK =U A －U K变成负值时，光电流迅速减小。
实验指出，有一个截止电压U0存在，
当电压达到这个值时，光电流为零，截止电压U0同入射光的频率成正比，如右图所示。
由爱因斯坦光电效应方程：hν=mV2/2+A和eU0= mV2/2，可以得到hν=eU0+A，只要用实验的方法得到不同的频率对
应的截止电压，求出斜率，就可以算出普朗克常数
实验步骤
（一）测试前准备
1、将测试仪及汞灯电源接通，预热20分钟。
把汞灯及光电管遮光盖盖上，将汞灯光输出口对准光电管光输入口，调整光电管与汞灯距离为30cm（实验中不能移动该位置）。
2、测试前调零：在未连接光电流输入与光电流输出的情况下，将“电流量程”选择开关打在10－13档，旋转“电流调零”旋钮，使电流指示为000。
（注意：调零后“电流调零”旋钮不能再改变，只改变“电压调节”旋钮）.
’.
’.
3、用专用连接线将光电管电压输入端与测试仪电压输出端（后面板上）连接起来（红－红，黑－黑）.
4、用高频匹配电缆将光电管暗箱电流输出端与测试仪的微电流输入端连接. （二）测量光电管的伏安特性曲线
将滤色片分别旋转到365.0nm 、435.8nm 、578.0nm ，调光阑到8mm 档。
从低到高调节电压，记录对应的电流值填入表一（ 注意：选择合适“电压档”和 “电流量程”）。
表一 365.0nm U AK (V) -2 -1.6 -1.2 -0.8 -0.4 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 5 8 11 14 17 20 I 435.8nm U AK (V) I 577.0nm
U AK (V) I
（二）验证光电流与入射光强成正比
滤色片分别旋转到365.0nm 、435.8nm 、577.0nm ，调节U AK 为20V ，选择合适的“电流量程”，记录光阑分别为2mm ，4mm ，8mm 时对应的电流值并填入表二。
表二 表三 光阑孔径 2mm
4mm
8mm I365.0nm I435.8nm I577.0nm
（三）普朗克常数的测定
将电压选择按键置于-2--+2V 档;将“电流量程”选择开关置于10－13
档，将测试仪电流输入电缆断开，调零后重新接上，将光阑调到4 mm 的，滤色片分
别旋转到365.0nm 、404.7nm 、435.8nm 、546.1nm 、577.0nm 。
从低到高调电压，测量电流为零时该波长对应的截止电压U 0，并将数据记于表三中。
数据处理
1、用表一中的数据在坐标纸上作对应波长及光强的伏安特性曲线（以电压值作横坐标，电流值作纵坐标） 波长（nm ） 365.0nm 404.7nm 435.8nm 546.1nm 577.0nm 频率（10Hz ） 8.214
7.408
6.879
5.490
5.196
截止电压U0（V ）
’.
2、用表二中数据验证光电流与入射光强成正比。
3、用表三中数据，利用逐差法求得公式中斜率K 的平均值，根据h=eK ，求出普朗克常数，并与公认值h 0比较，求出相对误差00/h h h E
-=。