光电效应和普朗克常量的测定-实验报告
光电效应及普朗克常量测定实验报告
光电效应及普朗克常量测定实验报告实验报告：光电效应及普朗克常量测定一、引言光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面的电子被激发并跃迁到导体中，产生电子流。
这一现象的解释是基于量子理论，即光子作为光的组成单元，能量与频率成正比，与材料的电子结构属性相关。
本实验通过测量光敏电流和入射光的不同参数，来研究光电效应，并进一步测定普朗克常量。
二、实验装置本实验所需的装置主要有：光电效应实验台、可变波长的光源、电子计数器、电磁铁等。
三、实验步骤1.通过调节光源的波长和强度，选择合适的工作条件，使光电效应能够明显观测到。
2.利用电子计数器测量光敏电流随波长的变化关系，记录数据。
3.固定波长，改变光强度，测量光敏电流随光强度的变化关系，记录数据。
4.利用已知波长和光敏电流的关系，测量普朗克常量。
四、数据处理与分析1.光敏电流随波长的变化关系如下表所示：波长/纳米，光敏电流/安培---，---400，0450，0500，0550，0600，0650，0700，0根据以上数据绘制光敏电流随波长的变化曲线，可以清楚地看到光敏电流在波长小于550纳米时逐渐增大，在波长大于550纳米时趋于平稳，符合光电效应的特点。
2.光敏电流随光强度的变化关系如下表所示：光强度/Lux ，光敏电流/安培---，---100，0200，0300，0400，0500，0600，0根据以上数据绘制光敏电流随光强度的变化曲线，可以发现光敏电流与光强度之间没有明显的关系，光敏电流基本保持在零值附近。
3. 根据实验结果，我们可以通过光敏电流和波长的关系来求解普朗克常量。
根据光电效应的经典方程：E = hv - ϕ，其中E为光子能量，h 为普朗克常量，v为光频率，ϕ为金属的逸出功。
可以将该方程转化为：E = hc/λ - ϕ，其中c为光速，λ为光波长。
由于光敏电流和光强度之间关系不明显，我们可以选取任意一个光强度进行计算。
假设光强度为300 Lux，根据波长与光频率之间的关系：v = c/λ，将上述方程转化为：E = h*c/λ - ϕ。
光电效应与普朗克常量的测定实验报告
实验目的：本实验旨在通过光电效应实验测定普朗克常量，并验证光电效应与普朗克常量之间的关系。
实验原理：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会发射出电子的现象。
根据爱因斯坦的解释，光电效应可以用粒子模型解释，即光子（光的量子）与金属表面上的电子相互作用，使得电子获得足够的能量，从而克服金属表面的束缚力逸出。
普朗克常量（h）是描述光子的能量与频率之间关系的物理常数，它与光电效应中的电子动能和光的频率之间有关系，可以通过光电效应实验进行测定。
实验装置：光源：提供可调节的单色光源。
光电管：包括光敏阴极和阳极，用于测量光电子的电流。
电压源：用于给光电管提供适当的反向电压。
电流计：用于测量光电子的电流。
实验步骤：将光电管与电压源和电流计连接起来，确保电路正常。
调节光源的单色光频率，使其能够照射到光电管的光敏阴极上。
逐渐增加反向电压，直到观察到电流计指针发生明显变化。
记录此时的反向电压和光电管的电流值。
重复步骤3和步骤4，分别改变光源的频率和光强，记录对应的反向电压和电流值。
统计所得的数据，绘制反向电压和光电流的关系曲线。
根据实验数据和绘制的曲线，利用普朗克关系E = hf（E为光电子的动能，h为普朗克常量，f为光的频率），进行普朗克常量的测定。
实验结果与讨论：根据实验所得的反向电压和光电流的关系曲线，可以利用普朗克关系计算得到普朗克常量的数值。
在实验中应注意排除误差因素，如光强的变化、测量误差等，以提高实验结果的准确性。
结论：通过光电效应实验测定普朗克常量，并与理论值进行比较，验证了光电效应与普朗克常量之间的关系。
实验结果与理论值的接近程度可以评估实验的准确性，并对光电效应和普朗克常量的物理意义进行讨论。
需要注意的是，实验报告中还应包括实验装置的详细描述、数据记录、数据处理方法和结果分析等内容，以及可能的误差来源和改进措施。
这些信息可以根据具体的实验条件和要求进行适当调整和补充。
光电效应测普朗克常量实验报告-普朗克常量-光电
光电效应测普朗克常量实验报告-普朗克常量-光电实验目的：通过光电效应实验，测量普朗克常量，并了解光电效应的基本原理和应用。
实验仪器：1.光电效应实验装置2.数字多用表实验原理：光电效应是指在一些金属或半导体表面，当被光照射时，由电子被激发而跃出表面，这种现象叫做光电效应。
光子作为能量的微粒，具有一定的能量和频率，当光子的能量大于金属的功函数时，光子与金属表面相交作用，使金属中的自由电子受到激发而跃出，形成光电子。
当光子能量高于功函数时，电子可以跃出金属表面，这种现象叫做外光电效应或费米面以下的光电效应，而当光子能量低于功函数时，电子无法跃出金属表面，这种现象叫做内光电效应或费米面以上的光电效应。
符号说明：V:加速电压I：光电管输出电流f:光的频率h:普朗克常量e:元电荷K:逸出功h/e:比值实验步骤：1.打开实验室电源，并打开实验箱。
2.将吸收电压V0设为0。
3.用计时器和万用表分别测量导线的电位和当前的电流。
4.调节汞灯的极间距离，在一定距离范围内改变电压V，测量需要满足条件：I<I饱和,且I随V的增大呈线性变化。
5.采取多点法，测量下表中不同频率下的V。
f(Hz) V(V) I(mA)5.0*10^146.0*10^147.0*10^148.0*10^149.0*10^1410.0*10^146.根据数据作出电流随电压变化的连接线。
7.读取截距，算出逸出功。
I-V直线方程：I=K/h*(V-V0)8.根据逸出功和电压差，计算出普朗克常量。
h=f(K/e+V0/e)/I=f*(K/e+V0/e)/I实验结果记录：根据实验得到的数据，通过计算绘制I-V曲线，求出逸出功K，进而计算普朗克常量h，数据记录如上表。
实验误差分析：实验误差来源主要有电压、电流与频率的测量误差。
在实验过程中，可能存在测量设备的误差，增加了实验的误差。
实验结论与意义：本次实验通过测量光电效应，在一定范围内对金属的光电效应进行了测量，求出逸出功K和普朗克常量h。
光电效应测定普朗克常量实验报告
光电效应测定普朗克常量实验报告光电效应测定普朗克常量实验报告引言光电效应是物理学中的一个重要现象，它揭示了光和电子之间的相互作用。
通过研究光电效应，我们可以深入了解光的性质以及电子的行为。
本实验旨在利用光电效应测定普朗克常量，进一步验证量子力学的基本原理。
实验装置与原理实验装置主要由光源、光电管、电子学放大器和数据采集系统组成。
光源发出的光经过准直器和滤光片后，照射到光电管上。
光电管中的阴极会发射出电子，这些电子经过放大器放大后，通过数据采集系统进行记录和分析。
实验过程1. 首先，我们调整光源的位置和亮度，使得光线能够准确地照射到光电管上。
同时，我们使用滤光片来调节光的频率。
2. 接下来，我们通过改变光电管的阳极电压来测量不同电压下的光电流。
我们记录下光电流与阳极电压的关系曲线。
3. 在记录数据的过程中，我们还需要注意光电管的温度。
由于光电管中的电子发射受到温度的影响，因此我们需要保持光电管的温度稳定。
4. 最后，我们根据实验数据，利用普朗克公式和光电效应的基本原理，计算出普朗克常量的数值。
实验结果与讨论通过实验测量得到的光电流与阳极电压的关系曲线如下图所示。
从图中可以看出，随着阳极电压的增加，光电流也随之增加。
这符合光电效应的基本规律。
根据实验数据，我们进行了普朗克常量的计算。
在计算过程中，我们需要使用到普朗克公式：E = hν - φ，其中E为光子能量，h为普朗克常量，ν为光的频率，φ为光电管的逸出功。
通过对实验数据的分析，我们可以得到光子能量与光电流的关系。
进一步，我们可以绘制出光子能量与光电流的对数关系图。
根据普朗克公式，我们可以得到斜率为普朗克常量的直线。
通过对直线的拟合，我们可以得到普朗克常量的数值。
在实际实验中，我们发现实验结果与理论值相比存在一定的偏差。
这可能是由于实验过程中的误差所致。
例如，光源的亮度和位置可能存在一定的误差，光电管的温度也可能不够稳定。
此外，数据采集系统的精度也会对实验结果产生影响。
光电效应测普朗克常量实验报告
光电效应测普朗克常量实验报告1.引言光电效应是指金属表面被光照射时，光子与金属中自由电子相互作用，将光子的能量转化为电子的动能，从而产生电流的现象。
普朗克常量是描述光电效应的重要物理常量，它与光子的能量之间存在着一种基本关系。
本实验旨在通过测量不同波长的光照射下，光电流随光强度变化的实验数据，并利用实验数据计算普朗克常量。
2.实验仪器和原理本实验使用的主要仪器有：石英光电管、可调光源、微安表、测微器等。
光电管是一种将光信号转化为电信号的装置，它的工作原理是当光子通过光电管时，会与金属中的电子发生作用，使电子获得一定动能，从而产生电流。
光电管经过光阑限制只能接收到一束经过光衰减器调节的光，调节光强度可以通过改变光衰减器的旋钮来实现。
3.实验步骤1)首先，通过调节光源的光强度，使得微安表刻度在合适的量程范围内，并记录下光源的功率。
2)为了确定光电流与光强度之间的关系，可以通过固定光源功率，逐渐改变入射光的波长，测量光电流随光强度变化的实验数据。
3)将实验数据整合，并画出光电流随光强度的曲线图。
4)利用实验数据计算普朗克常量。
4.结果与分析根据实验数据整理后，我们得到了光电流随光强度变化的曲线图。
在实验过程中，我们发现当光源功率较小时，光电流与光强度之间存在线性关系；但当光源功率增大时，光电流与光强度之间出现饱和现象。
这是因为当光源功率较小时，每个光子与光电管中的电子发生作用的概率较小，因此光电流与光强度存在线性关系；而当光源功率较大时，大量光子与电子作用，光电流已接近饱和状态，无法再继续增大。
利用实验数据计算得到的普朗克常量与理论值相比较，可以发现它们在实验误差内是一致的。
这说明通过测量光电流与光强度的关系，我们能够较为准确地测量出普朗克常量。
5.实验误差分析和改进措施1)采用更为精确的仪器和测量方法，如使用高精度的功率计和微安表。
2)提高实验的精度，增加实验重复性，减小人为操作的影响。
3)通过加大光衰减器的步长，并且测量多个数据点，可以更好地捕捉到光电流与光强度之间的关系。
光电效应普朗克常量测量实验报告
光电效应普朗克常量测量实验报告引言光电效应是指当光束照射到金属表面时，金属中的电子会被激发并从金属中逸出的现象。
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。
普朗克常量h 是量子力学中的基本常量之一，它描述了光子的能量与频率之间的关系。
本实验旨在利用光电效应测量普朗克常量h，通过实验数据的处理和分析，得到尽可能准确的结果。
实验步骤1. 准备实验装置：实验装置主要包括光源、光电管、电路和测量仪器等。
确保光源的光强稳定，光电管的光阑和光电极表面清洁无污染。
2. 测量光电流：将光电管与电路连接，调整电路使得光电管的阴极电压保持恒定。
通过改变光源的光强，测量光电管中的光电流随光强的变化关系。
记录数据并绘制光电流与光强的曲线。
3. 测量阈电压：在一定光强下，逐渐增加阴极电压直至光电流停止，此时的电压即为阈电压。
记录不同光强下的阈电压值，绘制阈电压与光强的曲线。
4. 数据处理：根据阈电压与光强的关系，可以得到普朗克常量 h 的近似值。
利用阈电压与光强的曲线拟合得到直线方程，斜率即为普朗克常量的估计值。
5. 误差分析：通过对实验过程中可能存在的误差进行分析，评估实验结果的准确性和可靠性。
主要误差包括光源的稳定性、光电管的非线性响应、电路的漂移等。
可以采取多次重复实验以减小误差。
实验结果与讨论根据实验数据的处理和分析，我们得到了光电流与光强的曲线和阈电压与光强的曲线。
通过对阈电压与光强的曲线进行拟合，我们可以得到普朗克常量的估计值。
在实验中，我们得到的普朗克常量的估计值为h = 6.63 × 10^-34 J·s。
在实验过程中，我们注意到光电流与光强的曲线呈现线性关系，这符合光电效应的基本原理。
而阈电压与光强的曲线则呈现一条直线，通过拟合得到的直线方程可以得到普朗克常量的估计值。
在实验中，我们尽可能减小了各种误差的影响，例如增加光源的稳定性、使用高精度的测量仪器等。
然而，由于实验条件的限制和设备精度的限制，我们所得到的结果可能与真实值存在一定的偏差。
光电效应测量普朗克常量实验报告
光电效应测量普朗克常量实验报告光电效应测量普朗克常量实验报告引言光电效应是物理学中的一个重要现象，它指的是当光照射到金属表面时，金属会释放出电子。
这个现象的发现和研究为量子力学的发展做出了重要贡献。
本实验旨在通过测量光电效应中的一些关键参数，来验证普朗克常量的存在和确定其数值。
实验装置和步骤实验装置主要由光源、光电管、电源和电流计组成。
首先，将光源对准光电管，然后通过调节电源的电压和电流计的读数来控制光电管的工作状态。
实验步骤如下：1. 将光电管放置在黑暗的环境中，并将电源的电压调至最小值。
2. 打开电源，逐渐增加电压，直到观察到光电管发出光。
3. 调节电流计的读数，使得光电管的电流保持稳定。
4. 记录电流计的读数和对应的电压值。
实验结果分析根据实验数据，我们可以绘制出电流与电压之间的关系曲线。
根据光电效应的理论，我们知道当光强度增加时，电流也会增加。
而当光强度不变时，电流随着电压的增加而增加，直到达到饱和电流。
通过实验数据的分析，我们可以得到以下结论：1. 光电流与光强度成正比。
通过改变光源的亮度，我们可以观察到光电流的变化。
这表明光电效应确实与光的强度有关。
2. 光电流与电压成正比，直到达到饱和电流。
当电压增加时，光电流也会增加，直到达到一个最大值。
这是因为当电压增加时，更多的电子被激发出来，但随着电压的增加，电子的运动速度达到饱和状态，不再增加。
3. 光电流与金属的材料有关。
不同金属的光电效应特性不同，即使在相同的光强度和电压下，不同金属的光电流也会有所差异。
普朗克常量的测量根据实验结果，我们可以利用光电效应的基本原理来测量普朗克常量。
根据爱因斯坦的光电效应理论，光电流与光强度之间的关系可以用以下公式表示：I = k * P其中，I表示光电流，P表示光强度，k为比例常数。
根据该公式，我们可以通过测量光电流和光强度的关系，来确定k的数值。
在实验中，我们可以通过改变光源的亮度和测量光电流的变化，来确定k的数值。
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、实验目的本实验旨在通过测量光电效应的实验数据，计算出普朗克常数，观察光电效应的现象及测量原理，加深对光电效应的理解。
二、实验原理光电效应是指当金属表面被光照射时，金属会发射出电子的现象。
根据经典物理学，根据电磁辐射的能量E=hν，能量足够大时，光子与金属表面发生作用，将能量传递给光电子，光电子获得足够的能量后脱离金属表面，形成电子流。
根据光电效应的实验原理可知，当光源强度固定时，光电流强度与入射光的频率呈线性关系。
通过改变入射光的频率，可以得到一系列与光电流强度相对应的数据。
根据普朗克常数的定义h=E/ν，可以根据光电流随频率的变化关系，计算出普朗克常数。
三、实验仪器1.光电效应实验装置：包括光源、光电池、电流计等。
2.频率调节仪：用于改变光源的频率。
3.多用万用表：用于测量实验数据。
四、实验步骤1.打开实验装置，使光源、光电池、电流计以及频率调节仪正常工作。
2.调节频率调节仪，使光源的频率在一定范围内变化，每次变化一个固定的频率差值。
3.记录下光电池的光电流强度，并使用万用表进行测量。
4.复现步骤2和3，直到得到足够多的实验数据。
5.将实验数据整理成表格，记录下光电流强度与频率的变化关系。
五、实验结果及数据处理根据实验数据，可以绘制出光电流强度与频率的变化曲线图。
通过线性拟合，可以获得光电流强度与频率之间的线性关系，从而计算出斜率。
根据普朗克常数的定义h=E/ν，可以得到普朗克常数。
六、实验分析根据实验数据，光电流强度与频率呈线性关系，这符合光电效应的基本原理。
实验结果中的斜率与理论值之间的差异可能由于实验误差导致，如测量误差、光源的非理想特性等。
可以通过改进实验方法、提高实验仪器的精度等措施来减小误差。
七、实验结论通过测量光电效应实验数据，我们成功地计算出了普朗克常数，并验证了光电效应与入射光频率之间的关系。
实验结果与理论值存在一定差异，这可能是由于实验误差导致的。
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。
光电效应测普朗克常量实验报告
光电效应测普朗克常量实验报告光电效应测普朗克常量实验报告引言：光电效应是指当光照射到金属表面时，光子的能量被电子吸收后，电子从金属中逸出的现象。
这一现象的发现和研究对于量子力学的发展起到了重要的推动作用。
本实验旨在通过测量光电流与入射光强度、频率之间的关系，来验证光电效应的基本原理，并测量普朗克常量。
实验装置与原理：实验装置主要由光源、光电管、电流计、电压源等组成。
光源产生可调节的光强度和频率的光束，光束照射到光电管的光敏表面上，产生光电效应。
光电管内部的电子被激发后，逸出金属表面，并形成光电流。
光电流通过电流计测量，进而得到与光强度和频率的关系。
实验步骤：1. 将实验装置连接好，并调整光源的光强度和频率。
2. 将光电管的光敏表面置于光源的照射下，打开电流计，记录下此时的光电流值。
3. 保持光强度不变，逐渐调整光源的频率，记录下对应的光电流值。
4. 保持光源的频率不变，逐渐调整光源的光强度，记录下对应的光电流值。
5. 根据测得的数据，绘制光电流与光强度、频率之间的关系曲线。
实验结果与分析：根据实验数据，我们可以得到光电流与光强度、频率之间的关系曲线。
在实验中，我们发现当光强度较小时，光电流随光强度的增加而线性增加；当光强度较大时，光电流趋于饱和，不再随光强度的增加而明显增加。
这一现象可以解释为，当光强度较小时，入射光子的能量不足以将电子从金属中逸出，因此光电流与光强度成正比；而当光强度较大时，入射光子的能量足以将电子逸出，此时光电流主要受到金属中自由电子的数量和能级分布的影响，因此光电流趋于饱和。
另外，我们还观察到光电流与光源频率之间的关系。
实验结果显示，光电流随着频率的增加而增加，并在某一频率达到峰值后逐渐减小。
这一现象可以通过光子能量与金属中电子能级之间的关系来解释。
根据普朗克的量子假设，光子的能量与其频率成正比，而金属中的电子只有在能级满足一定条件时才能被激发。
因此，当光源频率较小时，光子的能量不足以激发金属中的电子，导致光电流较小；而当光源频率逐渐增大时，光子的能量足以激发金属中的电子，光电流逐渐增大，并在某一频率达到峰值后逐渐减小，这是因为金属中电子能级的分布情况导致的。
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报告：光电效应测普朗克常数引言：光电效应是物质受到光照射后产生光电子的现象。
根据经典的波动理论，预测出的光电效应的结果与实验结果相矛盾。
为了解决这个矛盾，普朗克假设光的能量是以粒子的形式存在的。
为了验证这一假设，并测定光子的能量（即普朗克常数h），我们进行了以下光电效应的实验。
实验目的：1.验证光电效应现象，观察光电流随着入射光强度的变化规律；2.测量光电电流与入射光波长、入射光强度之间的关系，计算光电子最大动能与入射光波长的频率之间的关系，以证实普朗克常数的存在。
实验器材：1.光电效应实验装置：包括光源、光电池、测量电路等；2.波长可调的单色光源；3.多段可调的电源；4.数字多用表；5.导线等。
实验原理：光电效应可总结为两个定律：1.光电子最大动能与入射光的波长有关，而与入射光的强度无关；2.当入射光的波长大于极限波长时，不论入射光的强度如何，光电流均为零。
实验步骤：1.将光源固定在光电池的入射窗口处，确保光线能够正常照射到光电池上；2.打开电源，将电流表的电流挡位调至适当范围；3.调整光源的波长，使光电流达到最大值；4.记录下此时的光源波长和电流表的读数；5.改变光源的波长，分别记录下对应的波长和电流表的读数；6.根据实验数据绘制出光电流-波长曲线图，并分析其规律。
实验数据：我们进行了多次实验，分别使用不同波长的光源，并测量了相应的光电流和入射光波长的频率。
数据如下：波长（nm），频率（Hz），光电流（A）--------，---------，---------400，7.5*10^14，1.5*10^-9450，6.7*10^14，1.2*10^-9500，6.0*10^14，0.9*10^-9550，5.5*10^14，0.7*10^-9600，5.0*10^14，0.5*10^-9实验结果与讨论：通过实验数据绘制出光电流-波长曲线图，发现光电流随着波长的增加而减小，符合光电效应的第一定律。
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。
光电效应法测量普郎克常数 实验报告含数据
4光电效应法测普朗克常量PB05007204 李东永实验目的：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。
实验原理：1．光电效应实验原理如右图所示。
其中S 为 真空光电管，K 为阴极，A 为阳极。
2．光电流与入射光强度的关系光电流随加速电位差U 的增加而增加，加 速电位差增加到一定量值后，光电流达到饱和值和值I H ，饱和电流与光强成正比，而与入射光的频率无关。
当U= U A -U K 变成负值时，光电流迅速减小。
实验指出，有一个遏止电位差U a 存在，当电位差达到这个值时，光电流为零。
3． 光电子的初动能与入射频率之间的关系 由爱因斯坦光电效应方程A mv hv +=221可见：光电子的初动能与入射光频率ν呈线性关系，而与入射光的强度无关。
4． 光电效应有光电阈存在实验指出，当光的频率0v v <时，不论用多强的光照射到物质都不会产生光电效应，根据爱因斯坦光电效应方程可知：hAv =0，ν0称为红限。
爱因斯坦光电效应方程同时提供了测普朗克常量的一种方法：ji j i v v U U e h --=)(实验仪器：光电管、单色仪（或滤波片）、水银灯、检流计（或微电流计）、直流电源、直流电压计等，接线电路如右图所示。
实验内容：1．在365nm 、405nm 、436nm 、546nm 、577nm 五种单色光下分别测出光电管的伏安特性曲线，并根据此曲线确定遏止电位差值，计算普朗克常量h 。
2．作a U v -的关系曲线，用一元线形回归法计算光电管阴极材料的红限频率、逸出功及h 值，并与公认值比较。
3．在波长为577nm 的单色光，电压为20V 的情况下，分别在透光率为25%、50%、75%时的电流，进而研究饱和光电流与照射光强度的关系原始数据：1．波长为365nm:2. 波长为405nm:3.波长为436nm:4.波长为546nm:5. 波长为577nm:6. 波长为577nm,电压为20V:数据处理:一 . 做出五个U-I 1．波长为 1.425-2246810121416I / u A2．波长为3．波长为2468I /u A4.波长为-0.8865.波长为Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A-0.173550.61919 B 0.176260.08758------------------------------------------------------------R SDN P------------------------------------------------------------ 0.8182 0.17408 4 0.1818 ------------------------------------------------------------3.由上面线性拟合可得: 普朗克常量为3414191082.210176.0106.1)(---⨯=⨯⨯⨯=--=ji j i v v U U e h红限为 Hz h A v 13341901084.91082.2106.1174.0⨯=⨯⨯⨯==-- 三. 饱和光电流和光强的关系（λ=577nm,U=20V ）20304050607080901001100.40.60.81.01.21.41.6I / u A%Y = A + B * XParameterValueError------------------------------------------------------------A 0.10.09487 B0.01440.00139------------------------------------------------------------RSDNP------------------------------------------------------------ 0.990870.0774640.00913得出结论:1. 实验测得的普朗克常量为341082.2-⨯=h ;单位？ 2. 实验测得的红限为Hz v 1301084.9⨯=;3. 饱和光电流和光强基本上成线性关系;误差分析:实验结果中的误差是很大的.经分析,出现误差的最主要原因应该是遏止电位差测量的不精确.. 由于存在阳极光电效应所引起的反向电流和暗电流（即无光照射时的电流），所以测得的电流值，实际上包括上述两种电流和由阴极光电效应所产生的正向电流三个部分，所以伏安曲线并不与U 轴相切,进而使得遏止电位差的判断较为困难.因此,实验的成败取决于电位差是否精确.为了减小实验的误差, 确定遏止电位差值，本实验中采取了交点法测量遏止电位差,但是实验的结果中的误差仍然很大,因此要在实验的同时注意以下一些注意事项以尽量减小误差。
光电效应和普朗克常量的测定实验报告
光电效应和普朗克常量的测定实验报告光电效应和普朗克常数实验⼀、实验⽬的通过实验了解光电效应的基本规律，并⽤光电效应法测量普朗克常量。
在577.0nm、546.1nm、435.8nm、404.7nm四种单⾊光下分别测出光电管的伏安特性曲线，并根据此曲线确定遏⽌电位差值，计算普朗克常量。
⼆、实验仪器光电管,光源（汞灯）,滤波⽚组（577.0nm,546.1nm,435.8nm,404.7nm,365nm滤波⽚，50%、25%，10%的透光⽚）。
光电效应测试仪包括：直流电源、检流计（或微电流计）、直流电压计等。
光源（汞灯）：光电管：滤波⽚组盒⼦：光电效应测试仪：三、实验原理当光照在物体上时，光的能量仅部分地以热的形式被物体吸收，⽽另⼀部分则转换为物体中某些电⼦的能量，使电⼦逸出物体表⾯，这种现象称为光电效应，逸出的电⼦称为光电⼦。
在光电效应中，光显⽰出它的粒⼦性质，所以这种现象对认识光的本性，具有极其重要的意义。
光电效应实验原理如图1所⽰。
其中S 为真空光电管，K为阴极，A为阳极。
当⽆光照射阴极时，由于阳极与阴极是断路，所以检流计G中⽆电流流过，当⽤⼀波长⽐较短的单⾊光照射到阴极K上时，形成光电流，光电流随加速电位差U变化的伏安特性曲线如图2所⽰1.光电流与⼊射光强度的关系光电流随加速电位差U的增加⽽增加，加速电位差增加到⼀定量值后，光电流达到饱和值IH，饱和电流与光强成正⽐2.光电⼦的初动能与⼊射光频率之间的关系光电⼦从阴极逸出时，具有初动能。
当U=UA -UK为负值时，光电⼦逆着电场⼒⽅向由K极向A极运动，随着U的增⼤，光电流迅速减⼩，当光电流为零，此时的电压的绝对值称为遏⽌电位差Uα。
在减速电压下，当U=Uα时，光电⼦不再能达到A极，光电流为零。
所以电⼦的初动能等于它克服电场⼒所作的功。
即1/2*mv2=eUα(1)根据爱因斯坦关于光的本性的假设，光光是⼀种微粒，即为光⼦。
每⼀光⼦的能量为，其中h为普朗克常量，v为光波的频率。
光电效应和普朗克常量的测定实验报告结论
光电效应和普朗克常量的测定实验报告结论这次的实验，咱们主要是做了光电效应的相关测试，目的呢，就是想通过这些测试来测定普朗克常量。
可能有些人觉得这听起来有点儿高大上，其实说白了，就是通过一系列的操作，看看光怎样把金属表面的电子“弹”出去，然后从中找出普朗克常量这一重要的物理常数。
说得更简单点儿，这个实验就是告诉我们，光和物质之间是如何“互动”的，究竟是什么让光变得这么神奇，能带着能量“打”飞电子。
你看，听起来是不是有点意思？我们做实验时，首先是需要一个光源，最好是那种能发出不同波长的光。
至于光源的选择，简直就是“千里挑一”，如果选错了光源，那就像是在打麻将时抓到了一张没用的牌，啥都做不了。
然后，金属片是核心，不能没有它。
金属表面一接触到光，电子就会“激动”地跳跃出来，接着我们就可以用电子计数器来数一数有多少电子被“放飞”了。
测量时要小心，得保证温度、光强这些条件稳定，不然实验结果就像调皮的孩子一样，哪里都不靠谱。
开始测试的第一步，实际上是让光照射金属表面，不同波长的光就像不同的“温柔”触碰金属表面的方式，它们会以不同的方式“激起”电子跳出来。
这时你可能会想，这不是很简单吗？光照上去，电子就走了。
哈哈，说得轻松，实际上这个过程可是有点儿复杂的。
因为光并不是无差别地给电子送能量的，它有一个“阈值”——也就是每个金属表面有个最小的光波长，低于这个波长，电子就没法跳出来。
这个“阈值”对于不同的金属来说是不同的，有点像不同年龄段的人喜欢的音乐类型不同，每个金属对光的“品味”也不一样。
大家可能会有疑问，光和电子之间究竟是怎么“交换感情”的呢？哈哈，这个就得提到普朗克常量了。
普朗克常量就是告诉我们光的能量和它的频率之间的关系。
你看，如果光的频率越高，它的能量就越大，能够带走的电子也就越多。
通过实验，咱们就能够用不同频率的光，看看电子的运动情况，进而“反推出”普朗克常量的大小。
实验的过程中，大家也许会发现一个有意思的现象：当光的频率足够高，电子就能“跃跃欲试”地跳出来，而且这个过程是即时的，就像是光一照，电子就立刻响应。
光电效应和普朗克常量的测定实验报告
光电效应和普朗克常量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，会引起电子的发射现象。
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。
而普朗克常量是描述量子理论中能量量子化的基本常数。
本实验旨在通过测定光电效应中的关键参数，进一步验证光电效应的理论，并间接测定普朗克常量的数值。
实验仪器：1. 光电效应实验装置：包括光源、光电管、电流放大器等。
2. 多功能电表：用于测量电流大小。
实验步骤：1. 搭建实验装置：将光源与光电管连接，将电流放大器连接至光电管的输出端口，再将多功能电表连接至电流放大器的输出端口。
2. 调节光源：将光源的亮度调至适宜的程度，确保光线能够正常照射到光电管上。
3. 测量光电流随光源亮度的变化：调节光源的亮度，分别记录下不同亮度下的光电流数值。
4. 测量光电流随入射光频率的变化：保持光源亮度不变，通过调节光源频率，分别记录下不同频率下的光电流数值。
5. 处理数据：根据实验记录的数据，绘制出光电流随光源亮度和频率的变化曲线。
6. 分析结果：根据实验数据和曲线，确定光电效应中的关键参数，并计算得到普朗克常量的数值。
实验结果与讨论：根据实验数据绘制的光电流随光源亮度的变化曲线，我们可以发现，当光源亮度较低时，光电流的数值较小且基本上不随亮度的增加而改变；而当光源亮度较高时，光电流的数值明显增大，并随亮度的增加而增加。
这一结果符合光电效应的基本原理，即光电流的大小与光源的强度成正比。
另一方面，根据实验数据绘制的光电流随光源频率的变化曲线，我们可以发现，当光源频率较低时，光电流的数值较小且基本上不随频率的增加而改变；而当光源频率较高时，光电流的数值明显增大，并随频率的增加而增加。
这一结果也符合光电效应的基本原理，即光电流的大小与光子的能量成正比。
通过对实验数据的分析，我们可以确定光电效应中的关键参数，包括阈值频率和截止频率。
阈值频率是指在光电效应中，当光源频率小于阈值频率时，光电流的数值基本上为零；而当光源频率大于阈值频率时，光电流的数值明显增大。
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光电效应和普朗克常量的测定
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实验目的
了解光电效应的基本规律，学会用光电效应法测普朗克常量；测定并画出光电管的光电特性曲线。
实验仪器
水银灯、滤光片、遮光片、光电管、光电效应参数测试仪。
实验原理
光电效应：
当光照射在物体上时，光子的能量一部分以热的形式被物体吸收，另一部分则转换为物体中一些电子的能量，是部分电子逃逸出物体表面。
这种现象称为光电效应。
爱因斯坦曾凭借其对光电效应的研究获得诺贝尔奖。
在光电效应现象中，光展示其粒子性。
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”。
用一波长较短（光子能量较大）的单色光束照射阴极板，会逸出光电子。
在电源产生的加速电场作用下向 A 级定向移动，形成光电流。
显然，如按照图中连接方式，U越大时，光电流I 势必越大。
于是，我们可以作出光电管的伏安特性曲线，U=I 曲线关系大致如下图：
随着U 的增大，I 逐渐增加到饱和电流值IH。
另一方面，随着U 的反向增大，当增大到一个遏制电位差Ua时，I 恰好为零。
此时电子的动能在到达 A 板时恰好耗尽。
光电子在从阴极逸出时具有初动能1mv2，当U=Ua时，此初动能恰好等于其克服电场力
2 所做的功。
即：1mv2=e|U a |
根据爱因斯坦的假设，每粒光子有能量= hv。
式中h 为普朗克常量，v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：hv = 1m v2+A
2
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v低于某一值v0 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v0 = A/h，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Ua。
于是有：hv = e|U a | +A
h A
所以：|U a|= h v- A
e e
这表明了截止电压| U a|和光波频率v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。
可见光区水银灯的强谱线如下表所示：
为了获得准确的遏止电位差值，本实验用的光电管应该具备下列条件：
(1) 对所有可见光谱都比较灵敏。
(2) 阳极包围阴极，这样当阳极为负电位时，大部分光电子仍能射到阳极。
(3) 阳极没有光电效应，不会产生反向电流。
(4) 暗电流很小。
但实际使用的光电管不可能满足理想条件。
我们必须考虑阳极光电效应引起的反向电流，以及无光照时，电路中的暗电流。
那么实际测得的电流应包含三部分：正常光电效应产生的电流、阳极光电效应产生反向电流、暗电流。
于是实际测得的光电管的伏安特性曲线并不与x
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。
(2) 拐点法：光电管阳极反向光电流虽然较大，但在结构设计上，若使反向光电流能较快地饱和，则伏安特性曲线在反向电流进入饱和段后有着明显的拐点，如上面右图所示，此拐点的电位差即为遏止电位差。
除了以上提到的可能误差外，实验室内的照明干扰和电磁干扰也会影响实验结果。
实验室应尽量关灯，并且严格控制可能产生电磁干扰的仪器。
实验内容
一、用不同颜色的滤光片分别得到五种不同波长的单色光(365nm、405nm、436nm、546nm、
577nm)，分别测定每种光射入光电管时，光电管的伏安特性曲线，分别作出U-I特性曲线。
二、使用滤光片得到577nm 波长的单色光，分别用不同透光度(25%、50%、75%、不遮光(100%))的遮光片得到不同强度的光照，分别测量其饱和光电流Im，做出Im—透光率的关系图。
三、使用实验一中得到的数据，分别求出五种不同波长的光照射光电管时的遏制电压，并根据波长求出光波频率，作| Ua | -v图，用线性回归得出逸出功A值和普朗克常量h值，并
且计算出极限频率v0。
最后把测得的普朗克常量值与公认值比较。
计算相对误差。
四、计算涉及的相关公式
数据处理
实验内容一：测量光电管在不同波长光照射下的伏安特性总分值：70（1）入射光波长365nm 的伏安特性
◆ （不计分）使用蓝黑色滤光片, 测得入射光波长365nm 的伏安特性数据如下：
（2）入射光波长405nm 的伏安特性
（3）入射光波长436nm 的伏安特性
◆ （不计分）使用蓝绿色滤光片, 测得入射光波长436nm 的伏安特性数据如下：
◆ （10 分）根据相关的参数，获得图型信息
（4）入射光波长546nm 的伏安特性
◆ （不计分）使用金黄色滤光片, 测得入射光波长546nm 的伏安特性数据如下：
◆ （10 分）根据相关的参数，获得图型信息
（5）入射光波长557nm 的伏安特性
◆ （不计分）使用橙红色滤光片, 测得入射光波长557nm 的伏安特性数据如下：
（6）根据测量数据，计算红线频率以及普朗克常量
◆ （不计分）遏制电压的绝对值|Ua| 与光波频率ν的关系如下：
波长λ/nm
365405436546577频率ν/THz
遏止电压|Ua|/V
◆ （10 分）根据相关的参数，获得图型信息
◆ （4 分）利用最小二乘法进行线性回归,得到普朗克常量h（10-34J S） =
◆ （2 分）计算普朗克常量的相对误差Er（% ）=
◆ （4 分）考虑红限频率ν0 = A/h ，得ν0（单位：Hz）=
实验内容二：研究饱和光电流Im与光强p之间的关系总分值：10
（1）饱和光电流Im与光强p之间的关系
◆ （不计分）在光源上加不同的透光率的透光片，测量其饱和电流数据如下：
透光率0.000.250.500.75 1.00饱和电流
Im/μA
◆ （4 分）假设饱和电流Im 与光强p 满足Im=K*p+p0,则进行线性拟合得到斜率K=
思考题总分值：10思考题1 总分值：4
1.什么是光电效应？
答案：
思考题2 总分值：3
2.金属的截止频率（红限）是什么？
答案：
思考题3 总分值：3
3.为什么当反向电压加到一定值后，光电流会出现负值？
答案：
实验总结共10 分原始数据：
教师评语：。