光电效应及普朗克常数的测定预习提纲
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测普朗克常数实验报告引言光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会发射出电子。
这一现象的发现对于量子力学的发展起到了重要的推动作用。
普朗克常数是描述光子能量的基本物理常数，测量其数值对于研究光电效应具有重要意义。
本次实验旨在通过测量光电效应中的电流与光强度之间的关系，来确定普朗克常数的数值。
实验装置实验中使用的装置主要包括光源、光电管、电流计、电压源和光强度调节器。
光源可以发出可调节的单色光，光电管则是用来测量光电效应中的电流。
电流计用来测量光电管中流过的电流，电压源用来提供光电管的工作电压，光强度调节器则用来调节光的强度。
实验步骤1.首先，将实验装置搭建好，确保各个部件的连接正确无误。
2.接着，通过调节光强度调节器，使得光电管中的电流达到最大值，此时光强度即为临界光强度。
3.然后，固定光强度调节器的位置，改变光源的颜色，即改变光的波长。
记录下各个波长下的光电管中的电流值。
4.最后，根据测得的光电管中的电流值和光强度的关系，计算出普朗克常数的数值。
实验结果与分析在实验中，我们测得了不同波长下光电管中的电流值，并计算出了相应的光强度。
通过绘制电流与光强度的曲线图，我们可以看出它们之间存在着一定的线性关系。
根据实验结果，我们可以得到普朗克常数的数值。
讨论与结论通过本实验，我们成功地测量了光电效应中的电流与光强度之间的关系，并计算出了普朗克常数的数值。
然而，在实验中可能存在一些误差，如仪器误差、环境因素等。
为了提高实验结果的准确性，我们可以采取一些措施，如增加测量次数、减小仪器误差等。
此外，我们还可以进一步研究光电效应的机理，探索其在其他领域的应用。
总结本次实验通过测量光电效应中的电流与光强度之间的关系，成功地测得了普朗克常数的数值。
光电效应作为量子力学的基础现象，对于我们深入理解光与物质的相互作用具有重要意义。
通过实验的过程，我们不仅加深了对光电效应的认识，还锻炼了实验操作和数据处理的能力。
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实验目的：本实验旨在通过测量光电效应中光电流随光强和光频率的变化关系，以及通过测量截止电压来确定普朗克常数h的值。
实验原理：光电效应是指当光线照射到金属上时，金属中的自由电子受到光的激发后被抛出，形成电子流。
光电流I与光强度I、光频率f、截止电压V 和金属材料的性质有关。
根据光电效应的基本方程可以得到以下关系式：1.光电流I与光强度I的关系：I=K*I2.光电流I与光频率f的关系：I∝f^α3.光电流I与截止电压V的关系：I=K*(V-V_0)^2其中，K为比例常数，α为指数，V_0为截止电压。
根据以上关系，可以通过测量光强度I和光频率f的变化关系，以及测量截止电压V来确定普朗克常数h的值。
实验器材与步骤：实验器材：1.光源：使用一个可调节光强的白光灯。
2.光电管：选择一个金属光电效应管，如氢光电管。
3.电路：搭建一个用于测量光电流和截止电压的电路。
实验步骤：1.搭建电路：将光电管与光电效应电路连接，使之与电流计、电压源和截止电压测量仪连接。
2.测量截止电压：调节光源的光强，并逐渐增加电压源的电压，直到电流开始出现明显的变化，记录此时的电压作为截止电压V_0。
3.测量光强度和光频率：固定电压源的电压为截止电压V_0，并调节光源的光强，在每个光强下使用光频计测量光源的光频率f，并使用电流计测量光电流I。
4.数据处理：根据测得的光强度和光频率的数据，绘制光电流I与光频率f的曲线，并利用最小二乘法拟合得到指数α。
利用测得的截止电压V_0，计算光电流I与截止电压V的关系，并利用最小二乘法拟合得到常数K。
5.计算普朗克常数h：根据关系式I=K*I和I∝f^α，利用得到的K 和α，可以计算出普朗克常数h的估计值。
实验结果与讨论：通过实验测得的光电流与光频率的关系曲线，我们可以得到指数α的值。
利用测得的截止电压V_0，可以得到K的值。
将α和K代入关系式I=K*I和I∝f^α中，即可计算得到普朗克常数h的估计值。
2、光电效应及普朗克常数的测定
定量分析：
（1）改变距离为L=20.00cm，其它不变时，(要求具体处理计算过程)测得：
比较h值相差较小，故得出结论：说明光强的改变对普朗克常数的测定没有影响
（2）改变光澜孔直径，其它不变时，h是否会发生变化？
（3）实验中减少杂光的干扰时，h是否会发生变化？
（2）电流的原因：由于有暗电流、本底电流、反向电流的干扰，实际的截止电压应在电流为零时的反向电压与电流达到反向饱和拐点处对应的反向电压之间，不易准确找到，一般以前者或后者来近似代替，故会产生较大的误差。反向电流是由于在制造过程中光阴极物质溅射到阳极上，当光照射时，其行为与光阴极相似，致使在截止电压下获得一个反向电流，随着反向电压的增加，反向电流趋于饱和，这是因为在测量反向截止电压时，阴极是高电位，阳极是低电位，阳极是的阴极材料光电子在光电效应中的加速电场中所产生的反向电流就是在加上反向电压后总有0.2-0.4µΑ，（随频率的不同而异）的光电流的原因，实验得知随着反向电压增加到一定的值时（3.00V左右），这一电流就不在增加，所有阳极光电子都到了阴极。
遏止电压（取正值）——频率表格
波长（nm)
365
405
436
546
577
频率（x1014HZ）
8.22
7.41
6.88
5.49
5.20
截止电压(Us)
-2.08
-1.30
-1.17
-0.78
-0.45
截止电压Us—v图线
截止电压（纵坐标，单位：V）——频率（横坐标，单位：x1014HZ）：
（6）数据计算过程
光阑孔直径Φ=10.00×10-3m；距离：L=27.13×10-2m
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、学习测量截止电压的方法，并通过数据处理得出普朗克常数。
二、实验原理1、光电效应当一定频率的光照射在金属表面时，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$ 之间的关系可以表示为：＼E_{k} ＝hν W\其中，＄h$ 为普朗克常数。
3、截止电压当光电子的动能为零时，所加的反向电压称为截止电压＄U_{c}＄。
此时有：＼eU_{c} ＝ E_{k}＼将上面两式联立，可得：＼U_{c} ＝＼frac{hν}｛e} ＼frac{W}｛e}＼4、普朗克常数的测量通过测量不同频率光对应的截止电压，作＄U_{c} ν$ 图像，图像的斜率即为＄h ／ e$ ，从而可以求出普朗克常数＄h$ 。
三、实验仪器光电效应实验仪、汞灯、滤光片、遮光片、微电流测量仪等。
四、实验步骤1、仪器连接与预热将光电效应实验仪的各个部分正确连接，打开电源，让仪器预热 20 分钟左右。
2、调整仪器（1）调整光源与光电管之间的距离，使光斑能够均匀照射在光电管的阴极上。
（2）调整遮光片，使得光能够准确地通过遮光孔照射到光电管上。
3、测量不同频率光的截止电压（1）依次换上不同波长的滤光片，得到不同频率的单色光。
（2）缓慢调节电压，观察微电流测量仪上的示数，当电流为零时，记录此时的电压值，即为该频率光对应的截止电压。
4、重复测量对每个频率的光，进行多次测量，取平均值以减小误差。
五、实验数据及处理1、实验数据记录｜波长λ （nm) ｜频率ν （×10^14 Hz) ｜截止电压 Uc （V) ｜｜｜｜｜｜ 365 ｜ 821 ｜－185 ｜｜ 405 ｜ 741 ｜－148 ｜｜ 436 ｜ 688 ｜－115 ｜｜ 546 ｜ 549 ｜－071 ｜｜ 577 ｜ 519 ｜－057 ｜2、数据处理以频率＄ν$ 为横坐标，截止电压＄U_{c}＄为纵坐标，绘制＄U_{c} ν$ 图像。
光电效应及普朗克常数的测定预习提纲
光电效应及普朗克常数的测定预习提纲1、实验任务（1）用光电效应仪测普朗克常数；（必做）（2）光强（光阑孔直径的大小）对普朗克常数测定影响的研究。
（选做）2、实验原理（1）截止电压与截止频率？（2）如何确定不同频率下的截止电压？（3）光电子的能量随光强变化吗？（4）光电流的大小随光强变化吗？（5）如何从光电管的U-I特性图上利用“拐点法”确定“截止电压”？（6）如何利用“线性函数”图像求出普朗克常数？3、操作规范（1）汞灯开启直至实验结束、数据签字后方能关闭；（2）操作时，室内人员请勿讲话和走动，以免影响实验数据；（3）仪器不用时，将镜头盖盖上，关掉电源开关。
4、数据处理表格设计表格设计：不同频率下的伏安特性曲线（数据仅仅供参考，每位同学的仪器数据都不同）光阑孔直径Φ= 10.00 ×10-3m；距离： L=27.13×10-2 m；电压值量程：-3.14—+3.14 V；电流值放大倍率×10-5A数据处理：（两种方法选一种）（1）利用坐标纸：根据实验数据在坐标纸上画出每个频率下的伏安特性曲线，并找出相应的截止电压、作出截止电压——频率图，找出斜率k，再根据公式h=ek 求出普朗克常数。
（2）利用电脑：将实验数据输入在Excel表格中，点击“图表向导”作出每个频率下的伏安特性曲线图形，确定截止电压；再利用截止电压——频率数据作出截止电压——频率图，鼠标指向图线，按鼠标“右键”，点击“添加趋势线”，在“类型”中选则“线性（L）”，在“选项”中选“显示公式（E）”，在显示图形上，可直接确定斜率的大小，根据公式h=ek 求出普朗克常数。
（3）不确定度的处理方法在Excel中选：4个空格→fx→统计→Linest(双击) →分别在表格最上的1、2两行中，填入原始数据（截止电压、频率）；在3、4两行中，分别填入true、true→(Ctrl+Shift+Enter),则第一列第一行为斜率拟合值，第一列第二行为斜光阑孔直径Φ=10.00×10-3m；距离： L=27.13×10-2 m；（5）作出截止电压U—v图线，确定斜率Ks截止电压U s —v 图线截止电压（纵坐标，单位：V ）——频率（横坐标，单位：x1014HZ ）：（6）数据计算过程公认值: h 0=6.63×10－34(J ·S)找出斜率，再根据公式h=eK 求出普朗克常数h 。
光电效应法测定普朗克常数实验原理
光电效应法测定普朗克常数实验原理光电效应法测定普朗克常数实验原理，听起来好像很高大上，但其实它就是利用光子的性质来测量一个非常小的数值——普朗克常数。
那么，这个实验到底是怎么进行的呢？别着急，让我来给你讲讲。
我们要了解什么是光电效应。
简单来说，光电效应就是当光子与物质相互作用时，会产生一些电子。
这些电子就像是光子的“孩子”，它们会从物质中“出生”，并且带有一些能量。
这个能量就叫做光子的能量。
好了，现在我们知道了光子和电子的关系，那么接下来就要用到普朗克常数了。
普朗克常数是一个非常小的数值，它的名字来源于它的发现者——德国物理学家马克斯·普朗克。
他在研究黑体辐射的时候，发现了一种规律：黑体辐射的能量是按照一定的频率分布的，而不是连续的。
这个规律被称为能量量子化定律。
而普朗克常数就是用来描述这个规律的一个重要参数。
那么，为什么我们需要测定普朗克常数呢？因为普朗克常数与光子的频率有关。
当光子的能量发生变化时，它的频率也会随之改变。
而我们通过测量光子的频率，就可以间接地测量出光子的能量。
这样一来，我们就可以用一种非常巧妙的方法来测定普朗克常数了。
接下来，让我们来看一下实验的具体步骤吧。
我们需要准备一个金属薄片，然后用一个光源照射它。
在照射的过程中，我们可以观察到金属薄片表面出现了一些电子。
这些电子就是由光子产生的。
接着，我们需要测量这些电子的数量以及它们的能量。
这样一来，我们就可以根据能量守恒定律和光电效应的公式，计算出光子的能量以及普朗克常数了。
当然啦，这个实验并不是那么简单就能完成的。
在实际操作过程中，我们还需要考虑很多因素，比如光源的波长、金属薄片的厚度等等。
但是总的来说，只要我们掌握了正确的方法和技巧，就一定能够成功地测定普朗克常数。
好了，现在你已经知道光电效应法测定普朗克常数实验的基本原理了吧？希望这篇文章能够帮助你更好地理解这个实验。
如果你还有什么疑问或者想了解更多关于光电效应的知识，欢迎随时来找我哦！。
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。
光电效应普朗克常数实验报告
光电效应普朗克常数实验报告实验报告：光电效应与普朗克常数测定一、实验目的1.了解光电效应现象及其规律；2.掌握普朗克常数的测定方法；3.培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理光电效应是指光照射在物质表面上，使得物质表面的电子获得足够的能量跳出物体表面，形成光电流的现象。
其中，普朗克常数h可以通过光电效应实验测定。
普朗克常数是量子力学中的基本常量，是能量和频率的乘积，单位为J·s。
测定普朗克常数的实验方法之一就是利用光电效应现象。
三、实验步骤1.准备实验器材：光电效应实验装置（光源、光电池、可调节滤光片、电压表）、稳压电源、毫米尺、数据处理软件；2.打开电源，预热几分钟后，将光电池放置在实验装置的光路上，调整光电池的位置和角度，使得光电池能够正常工作；3.调节滤光片，使得光源发出的光照射在光电池上，观察并记录电压表的读数，此为光电池的开路电压；4.逐一调节滤光片，增加光源的频率，观察并记录每次电压表的读数；5.重复步骤4，共进行5组实验，每组实验需要测量至少5个数据；6.关闭电源，整理实验器材；7.利用数据处理软件，对实验数据进行处理和分析。
四、实验结果及分析1.数据记录：将每次实验的滤光片号码、电压表读数记录在表格中，如表所示：2.数据处理：利用数据处理软件，将电压表读数转换为光子能量值，并绘制光子能量与频率的曲线图；3.结果分析：观察并分析曲线图，可以发现光子能量与频率之间存在线性关系，即E=hν，其中E为光子能量，ν为频率，h为普朗克常数。
通过线性拟合得到斜率k即为h的估计值。
五、结论通过本次实验，我们了解了光电效应现象及其规律，掌握了普朗克常数的测定方法。
实验结果表明，普朗克常数h约为6.63x10^-34 J·s，与文献值相比误差在可接受范围内。
此次实验不仅提高了我们的实验操作能力和数据处理能力，还让我们对光电效应和量子力学有了更深入的了解。
用光电效应测定普朗克常数讲稿
用光电效应测定普朗克常数1887年，德国物理学家赫兹发觉了光电效应现象。
可是在那时，利用麦克斯韦经典电磁理论无法圆满地说明光电效应的一系列性质。
直到1905年，爱因斯坦应用并进展了普朗克的量子理论，提出了“光量子”的概念，从而成功地说明了光电效应的规律，得出了光电效应方程。
后来，密立根对爱因斯坦的光量子理论进行了大量的实验测量，于1915年准确地测定了普朗克常数h ，有力地论证了爱因斯坦光量子理论的正确性。
这二位物理学家都因光电效应等方面的杰出奉献前后取得了诺贝尔物理学奖。
光电效应实验和光量子理论在物理学进展史上具有超级重要的意义。
利用光电效应制成的各类光电器件在工业生产、科研、军用器材装备中有超级普遍的应用。
现在咱们重复先辈物理学家的实验，不仅能够从中学到物理理论与物理方式、物理思想，而且能够学习他们坚忍不拔的毅力、严谨的科学态度，进一步提高大伙儿的实验能力和素养。
本次实验课的目的是：1、 加深对光的量子性的明白得；2、 验证爱因斯坦光电效应方程，测量普朗克常数。
[实验原理]1．大体知识：光电效应：必然频率的光照射在某些金属表面上时，有电子从金属表面逸出，这种现象叫光电效应。
所逸出的电子叫光电子，由光电子形成的电流叫光电流。
为了说明光电效应，爱因斯坦提出了“光量子”假说：在真空中传播的一束光确实是一束以速度c 运动的粒子流，这种粒子称为光量子，简称光子。
他以为频率为ν的光的每一个光子所具有的能量为νεh =，它不能再分割，而只能整个地被吸收或产生出来，h 叫做普朗克常数。
爱因斯坦依照光量子假说理论，成功说明了光电效应现象。
他以为，当光子入射到金属表面时，一个光子的能量hν一次地被金属中的一个电子全数吸收。
这些能量，一部份用来克服金属表面对它的束缚而做功，即金属的逸出功A ，其余的能量那么成为该电子逸出金属表面后的动能，也确实是光电子的初动能。
这确实是闻名的爱因斯坦光电方程，即A mv 21h 20+=ν。
用光电效应测普朗克常数实验报告
一、实验目的1. 深入理解光电效应的基本规律和爱因斯坦的光电效应理论。
2. 掌握利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，并以此测定普朗克常数。
二、实验原理光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面会发射出电子的现象。
根据爱因斯坦的光电效应理论，光子的能量与其频率成正比，每个光子的能量为 \( E = hv \)，其中 \( h \) 为普朗克常数，\( v \) 为光的频率。
当光子的能量大于金属的逸出功 \( W \) 时，光子会将能量传递给金属表面的电子，使其逸出金属表面。
实验中，我们通过测量不同频率的光照射到光电管上时产生的光电流，根据光电效应方程 \( E = hv - W \) 和光电子的最大初动能 \( E_k = eU_0 \)，可以计算出普朗克常数 \( h \)。
三、实验仪器1. YGD-1 普朗克常量测定仪（内有 75W 卤钨灯、小型光栅单色仪、光电管和微电流测量放大器、A/D 转换器、物镜一套）2. 汞灯及电源3. 滤色片（五个）4. 光阑（两个）5. 光电管6. 测试仪四、实验步骤1. 将光电管和微电流测量放大器连接到测试仪上，调整测试仪至合适的电压和电流范围。
2. 将滤色片插入光栅单色仪，选择不同频率的光源。
3. 调节光阑，使光线照射到光电管上。
4. 测量不同频率的光照射到光电管上时产生的光电流，记录数据。
5. 根据光电效应方程和光电子的最大初动能，计算普朗克常数 \( h \)。
五、实验数据及结果1. 波长（nm）：365, 405, 436, 546, 5772. 频率（\( 10^{14} \) Hz）：8.214, 7.408, 6.879, 5.490, 5.1963. 截止电压（V）：1.724, 1.408, 1.183, 0.624, 0.504根据实验数据，利用线性回归方法计算得到斜率 \( k \) 的值为 0.001819，根据公式 \( k = \frac{h}{e} \) 计算得到普朗克常数 \( h \) 的值为6.523×\( 10^{-34} \) J·s。
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。
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实验目的：通过测量光电效应中光电流与光强度的关系，计算得到普朗克常数。
实验原理：光电效应是指光照射到金属表面时，当光的频率高于临界频率时，能将光子的能量转化为电子的动能，使电子从金属中逸出，形成光电流。
根据光电效应的原理，光电流的强度与光强度和光的频率有关，可以用以下公式来表示：I = k * Φ * f其中I表示光电流的强度，k是一个与试验条件有关的常量，Φ表示光强度，f表示光的频率。
将公式改写为对数形式，得到：ln(I) = ln(k) + ln(Φ) + ln(f)实验装置：1. 光电效应实验装置2. 电流测量仪3. 电压源4. 不同频率的单色光源5. 金属阴极实验步骤：1. 搭建光电效应实验装置，将金属阴极与电流测量仪连接。
2. 将电压源接入电路，使得金属阴极和电流测量仪之间形成电流通路。
3. 选取不同频率的单色光源，照射到金属阴极上，通过调节电压源的电压，使得电流稳定在一个可测的范围内。
4. 测量光电流强度I和对应的光强度Φ，并记录下光的频率f。
5. 将测得的数据代入公式ln(I) = ln(k) + ln(Φ) + ln(f)中，进行数据处理和分析。
6. 使用线性回归方法，计算得到斜率k的值，并根据公式k =h/e推导出普朗克常数h的值。
实验结果：根据实验所得的数据，利用线性回归方法计算得到斜率k的值为x，根据公式k = h/e计算得到普朗克常数h的值为y。
实验讨论与结论：通过实验测量得到的普朗克常数与理论值的差异进行分析和讨论，对实验的准确性和误差进行评估，并给出可能的改进方法。
实验中可能存在的误差来源：1. 光电流的测量误差，可能会对实验结果产生影响。
2. 实验装置的性能限制，如电流测量仪的灵敏度等，也可能会引入误差。
3. 光线的散射和反射等因素，可能会导致光线没有完全照射到金属阴极上，从而影响实验结果的准确性。
改进方法：1. 优化实验装置，提高其灵敏度和稳定性。
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。
光电效应测定普朗克常量实验预习报告
广东第二师范学院实验预习报告院（系）名称物理系班别11物理本四B姓名专业名称物理学（师范）学号115506020实验课程名称近代物理实验（2）实验项目名称用光电效应测定普朗克常量内容包含：实验目的、实验原理简述、实验中注意事项、实验预习中的问题探讨实验目的：1.通过实验加深对光的量子性的认识；2.用最高频滤波片，测量光电管的伏安特性曲线；3.通过光电管的弱电流特性，测出不同频率下的遏止电压（三种方法任选其一），求出普朗克常量；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，m为电子的质量，v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，221mv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0U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W h <γ，则不能产生光电子。
产生光电效应的最低频率是h W=0γ，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0γ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。
利用光电效应测普朗克常数实验步骤教学提纲
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岀的现象。
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v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U o存在，当电压达到这个值时，光电流为零，截止电压U o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：h v=V2/2+A和eU o= mV2/2，可以得到h v =el o+A，只要用实验的方法得到不同的频率对应的截止电压，求岀斜率，就可以算岀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，将汞灯光输岀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）.收集于网络，如有侵权请联系管理员删除。
光电效应实验预习
光电效应实验预习、操作、注意事项、数据处理预习问题：1.什么是光电效应?它具有什么实验规律?2.什么是截止电压?如何用实验来测定?3.什么是截止频率?如何用实验来测定?4.本实验中如何测定普朗克常量?实验目的：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.通过测试光电效应基本特性曲线，加深对光量子理论的理解；4.验证爱因斯坦光电方程，求普朗克常数。
实验仪器的使用及注意事项：开机前准备: 按照光源、光电管暗盒和微电流测试仪的顺序将仪器安放在适当位置，并将微电流测试仪面板上各个开关旋钮置于下列位置；“电流量程”置“10-6μA”；“电压量程”置“3V”；“电压极性”置“+”；“电压调节”逆时针调到最小。
将光源上出光孔和暗盒上入光孔分别用挡光盖盖上；把暗盒上“K”端用屏蔽电缆与微电流测试仪面板上“K”端连接，再用普通导线将二者对应的“A”和“⊥”连接好。
先将电源开关打开，让汞灯预热15—20分钟，然后再打开微电流测试仪电源开关。
让光源出光孔与暗盒入光孔水平对准，二者间距由以下方法确定：将365滤色片装在暗盒光窗上，电流测试仪上输出电压调为－3V，移动光电管，使电流测试仪上电流读数在0μA～满量程变动，此时二者间距最为合适。
注意事项：①更换滤色片时注意避免污染，以免除不必要的折射光带来实验误差；②更换滤色片时先将光源出光孔遮住，而且做完实验后也要用遮光罩盖住光电管入光孔，避免强光直接照射阴极而缩短光电管寿命；③光电管入光孔勿对着其他强光源，以减少杂散光干扰。
④汞灯光源外壳加热后温度较高，试验过程中不要接触到光源外壳。
⑤电压从大量程换为小量程要先调节旋钮使指针偏转到最小，以免损坏仪表。
实验原理图：实验内容：一、测量I—U伏安特性曲线将挡光盖盖住光源出光孔，把暗盒入光孔套架上挡光盖取下来，换上滤色片，再从光源出光孔上取下挡光盖，顺时针旋转“电压调节”旋钮，使电压由-V逐渐升高到3V，观察光电流的变化，记下一组I—U值，由短波到长波逐次换上五种不同波长的滤色片，这样可记5组I—U值。
光电效应测普朗克常数实验讲义
1. 手动测量光电管的 U-I 特性曲线。
(1)将光源、光电管暗盒、微电流放大器等安放在适当位置，光源与光电管的距
离取 30～50cm，注意两者光路共轴。暂不接线。接通微电流测量放大器电源，
预热 10～20 分钟，进行微电流测量放大器的调零和校准。方法是：“校准、调零、
测量”开关置于“调零校准”档，置“电流调节”开关于短路档，调节“调零”
由此可见，爱因斯坦光电方程提供了一种测 量普朗
克常数的方法，如果从实验所得的 关 系 是 一条 直 线（ 如图 2.2-3 ），其 斜 率
k=h/e,e 为电子电荷，由此可求出常数 h。这也就证实了光电方程的正确性。 3. 光电管的实际 U-I 特性曲线 由于下述原因光电管的实测 U-I 特性曲线如图 2.2-2 中实线所示，光电流没有一 个锐截止点。 (1) 在光电管制造过程中，有些光阴极物质溅射到阳级上，受光照射(包括漫反 射光)时，阳极也会发射光电子，使光电管极间出现反向电流(阳极电流)。 (2) 无光照射时，在外加电压下，光电管中仍有微弱电流流过，称为暗电流。 这是由于光电管电极在常温下的热电子发射以及管座和管壳外表面的漏电造成 的。
半数字电流表，读数精度分 0.1μA(用于调零和 校准)和 1μA(用于测量)两档。机内附有光电管 工作电源。分直流和扫描两档，直流用于手动调
节电压，扫描用于记录仪或微机自动测量时，
自动改变电压。直流电压输出 0～±3V，周
图 2.2-5 光电管暗盒面板
期 50s。微电流测量放大器面板和后面板分别如图 2.2-6 和图 2.2-7 所示。
(3) 阳极和阴极材料不同引起的接触电位差。 4、遏止电位的确定
由于上述原因使遏止电位 的确定带有很大的任意性。实验时应根据光电管
光电效应预习报告
姓名
实验班号
实验号
实验三十一光电效应法测量普朗克常数
实验目的：
实验原理及仪器：பைடு நூலகம்
1、简述光电效应及其基本规律（附以图说明）。
2、在光电效应实验中，实际的伏安特性曲线与理论上的有所差异，为什么？结合本实验我们应该注意些什么？
3、认真预习实验装置图、前面板图，了解其结构及各调节钮、开关的用途。
问题一：实验装置中的高压汞灯与光电管之间的距离是越大越好，还是越小越好？为什么？
问题二：简述测试仪前面板图上“调零”和“校准”两旋钮的作用和使用方法。
实验内容及步骤：
实验过程中，挡光盖的作用和具体使用方法
数据表格：
教师签字：
月日
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3、操作规范
（1）汞灯开启直至实验结束、数据签字后方能关闭；
（2）操作时，室内人员请勿讲话和走动，以免影响实验数据；
（3）仪器不用时，将镜头盖盖上，关掉电源开关。
4、数据处理表格设计
表格设计：
不同频率下的伏安特性曲线
（数据仅仅供参考，每位同学的仪器数据都不同）
心—“教学辅导/实验预习”及教材中的内容。
（2）图形：最好利用Excel，六幅图打印在一张B5纸，粘在报告内；也可利用坐标纸手工画图；
（3）Excel制图操作步骤：在预习提纲内；
（4）求出普朗克常数h=eK时，先代数据、算出结果并写出单位
（5）不确定度最多取两位有效数字；
（6）在波长图中标出对应的波长、截止电压值（可手写）；
1.850378672
0.030507888
0.205495205
光阑孔直径Φ=10.00×10-3m；距离：L=27.13×10-2m；
（4）做出U-I特性曲线，确定截止电压US：
波长：365nm，
横坐标电压U（v）
纵坐标电流I(×10-11A)
US=-2.08V
U波长：405nm
横坐标电压U（v）
光阑孔直径Φ=10.00×10-3m；距离：L=27.13×10-2m
电压值量程：-3.14—+3.14V；电14
-1.98
-1.79
-1.68
-1.64
-1.55
-1.45
-1.23
-1.09
3.14
IAK×10-11A)
-3
-1
1
8
12
19
80
6、结果讨论和误差分析(仅供格式上的参考)
定性分析：举例：
（1）截止电压的取值是影响测量结果的主要原因；
（2）电流的原因：由于有暗电流、本底电流、反向电流的干扰，实际的截止电压应在电流为零时的反向电压与电流达到反向饱和拐点处对应的反向电压之间，不易准确找到，一般以前者或后者来近似代替，故会产生较大的误差。反向电流是由于在制造过程中光阴极物质溅射到阳极上，当光照射时，其行为与光阴极相似，致使在截止电压下获得一个反向电流，随着反向电压的增加，反向电流趋于饱和，这是因为在测量反向截止电压时，阴极是高电位，阳极是低电位，阳极是的阴极材料光电子在光电效应中的加速电场中所产生的反向电流就是在加上反向电压后总有0.2-0.4µΑ，（随频率的不同而异）的光电流的原因，实验得知随着反向电压增加到一定的值时（3.00V左右），这一电流就不在增加，所有阳极光电子都到了阴极。
（7）截止电压尽量取准确。
（3）不确定度的处理方法
在Excel中选：4个空格→fx→统计→Linest(双击) →分别在表格最上的1、2两行中，填入原始数据（截止电压、频率）；在3、4两行中，分别填入true、true→(Ctrl+Shift+Enter),则第一列第一行为斜率拟合值，第一列第二行为斜率拟合不确定度。
-0.437813129
公认值:h0=6.63×10－34(J·S)
找出斜率，再根据公式h=eK求出普朗克常数h。
其中：K在图上直接找出
计算：图中看出斜率为：0.4378 x10-14；斜率不确定度0.031x10-14
计算得：
百分差：
一般控制在8%以内。
5、光强（光阑孔直径的大小）对普朗克常数测定影响的研究（选做）
表格设计和数据处理方法同上，h是否会发生变化？请同学自己得出结论。
光电效应及普朗克常数的测定预习提纲
1、实验任务
（1）用光电效应仪测普朗克常数；（必做）
（2）光强（光阑孔直径的大小）对普朗克常数测定影响的研究。（选做）
2、实验原理
（1）截止电压与截止频率？
（2）如何确定不同频率下的截止电压？
（3）光电子的能量随光强变化吗？
（4）光电流的大小随光强变化吗？
（5）如何从光电管的U-I特性图上利用“拐点法”确定“截止电压”？
158
160
160
405nm
VKA(V)
IAK×10-11A)
436nm
VKA(V)
IAK×10-11A)
546nm
VKA(V)
IAK×10-11A)
577nm
VKA(V)
IAK×10-11A)
数据处理：（两种方法选一种）
（1）利用坐标纸：
根据实验数据在坐标纸上画出每个频率下的伏安特性曲线，并找出相应的截止电压、作出截止电压——频率图，找出斜率k，再根据公式h=ek 求出普朗克常数。
（2）利用电脑：
将实验数据输入在Excel表格中，点击“图表向导”作出每个频率下的伏安特性曲线图形，确定截止电压；再利用截止电压——频率数据作出截止电压——频率图，鼠标指向图线，按鼠标“右键”，点击“添加趋势线”，在“类型”中选则“线性（L）”，在“选项”中选“显示公式（E）”，在显示图形上，可直接确定斜率的大小，根据公式h=ek 求出普朗克常数。
（3）电压的原因：由于电流原因，导致本实验截止电压偏大，ｈ值偏大。
定量分析：
改变距离为L=20.00cm，其它不变时，(要求具体处理计算过程)测得：
比较h值相差较小，故得出结论：说明光强的改变对普朗克常数的测定没有影响
7、仪器操作提示
按仪器盖上的实验步骤及参数进行操作
8、实验报告注意
（1）实验参考内容：浙江海洋学院主页—机构设置—公共实验中心—物理实验教学中
纵坐标电流I(×10-11A)
US=-1.30V
波长：436nm
横坐标电压U（v）
纵坐标电流I(×10-11A)
US=-1.17V
波长：546nm
横坐标电压U（v）
纵坐标电流I(×10-11A)
US=-0.78V
波长：577nm
横坐标电压U（v）
纵坐标电流I(×10-11A)
US=-0.45V
（5）作出截止电压Us—v图线，确定斜率K
遏止电压（取正值）——频率表格
波长（nm)
365
405
436
546
577
频率（x1014HZ）
8.22
7.41
6.88
5.49
5.20
截止电压(Us)
-2.08
-1.30
-1.17
-0.78
-0.45
截止电压Us—v图线
截止电压（纵坐标，单位：V）——频率（横坐标，单位：x1014HZ）：
（6）数据计算过程