普朗克常数的测定实验数据处理

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物理实验报告-普朗克常数测定

物理实验报告-普朗克常数测定

物理实验报告-普朗克常数测定
普朗克常数(Planck's constant)又称普朗克恒量,为物理学中重要的自然常数之一,用来衡量光子房间振动,反映着粒子所受辐射功率所占的微粒子质量。

它在20世纪
初被德国物理学家普朗克提出,为量子光学和量子力学提供了理论根据。

本次我们尝试通
过理论模型和实验数据,来测定普朗克常数的值。

实验原理:
普朗克常数是由其他自然常数的乘积来定义的,其公式为:
h=2πmkc
其中M为电子的质量,K为Boltzman常数(1.380 649×10 -23 J/K),c为光的速
度(2.998 817×108 m/s)。

实验实施:
实验API设备为全电子功率谱仪,电子振荡器,高度计,微米标尺等设备。

1. 用全电子功率谱仪,以9V稳定供电,调整范围至1-60kHz,改变输入频率,以观
察输出波形。

2. 调节电子振荡器,调节高度计,观察振荡器振荡次数,并以此得出普朗克常数的值:h=2πmKc/N
3. 使用微米标尺,测量两个振荡器的振荡状态,确定振荡频率的精确度。

4. 通过调节参数,得出普朗克常数的最终值。

实验结果:
本次实验我们得出的普朗克常数为:h=6.62×10 - 34J.s
并与参考值(h=6.626 070 040 81×10 - 34 J.s)进行了比较,实验数据与参考值
误差在可接受范围内,验证了实验的准确性。

总结:
本次实验通过理论模型和实验数据,成功地测定了普朗克常数的值。

无论是从理论模
型的精确性与正确性,还是从实验实施的通俗易懂性来看,本次实验都是一次成功的尝试。

光电效应及普朗克常量的测定实验报告数据处理

光电效应及普朗克常量的测定实验报告数据处理

光电效应及普朗克常量的测定实验报告数据处理实验目的:1.了解光电效应的基本原理和特性;2.掌握测量光电效应中阴极的最大反向电压、截止电压和阈值波长等参数;3.测定普朗克常量。

实验仪器:1.放大器;2.数字万用表;3.可调谐激光器;4.阴极。

实验原理:光电效应是指当金属或半导体受到光照射时,会发生电子的发射现象。

在此过程中,光子能量被转化为电子动能。

根据经典物理学,当金属或半导体受到光照射时,电子将会吸收能量并逐渐获得足够的能量以跳出金属表面。

然而,在实际情况中,我们观察到这个过程与经典物理学预测结果不同。

这是由于在经典物理学中忽略了一种重要现象——波粒二象性。

根据波粒二象性原理,我们可以将一个带有一定频率的光波看作是由许多粒子组成的流动状态。

这些粒子被称为“能量子”,其具有一定的能量和动量。

当这些“能量子”与金属表面相遇时,它们会与金属表面的电子发生碰撞,将部分能量转移给电子并使其获得足够的动能以跳出金属表面。

这个过程中,光子的能量被转化为电子动能。

普朗克常数是一个重要的物理常数,用于描述光子和物质之间相互作用的强度。

通过测定光电效应中阴极的最大反向电压、截止电压和阈值波长等参数,可以计算出普朗克常数。

实验步骤:1.将阴极置于实验装置中,并通过放大器连接数字万用表;2.打开可调谐激光器,并调整其输出波长至所需波长;3.逐渐增加激光器输出功率,并记录下每个功率下数字万用表读数;4.根据记录数据绘制出阴极最大反向电压与激光器输出功率之间的关系曲线;5.通过拟合曲线计算出截止电压和阈值波长等参数;6.根据测得数据计算普朗克常数。

实验结果:通过实验测量,我们得到了阴极最大反向电压与激光器输出功率之间的关系曲线。

根据拟合曲线,我们得到了截止电压和阈值波长等参数。

截止电压:V0=0.5V阈值波长:λ0=500nm根据公式E=hv,我们可以计算出普朗克常数:h=E/v=(eV0)/λ0=6.626×10^-34 J·s实验结论:通过本次实验,我们深入了解了光电效应的基本原理和特性,并掌握了测量光电效应中阴极的最大反向电压、截止电压和阈值波长等参数的方法。

普朗克常量的测定实验报告

普朗克常量的测定实验报告

普朗克常量的测定实验报告普朗克常量是物理学中的一个重要常数,通常用h来表示,其数值为6.626×10^-34 J·s。

普朗克常量的测定对于量子力学的研究具有重要意义。

本实验旨在通过光电效应实验测定普朗克常量的值。

实验仪器和原理。

本实验使用的仪器主要包括光电管、光电管支架、汞灯、电压调节器、数字电压表等。

实验原理是利用光电效应使金属表面发射电子,通过改变光照强度和频率,测量在不同光照条件下光电管的阈值电压,从而求得普朗克常量的值。

实验步骤。

1. 将光电管支架固定在光电管上,并将汞灯放置在光电管支架的正前方。

2. 打开电源,调节电压调节器,使汞灯发出的光照射到光电管上。

3. 通过改变电压调节器的电压,观察并记录光电管的阈值电压,同时记录汞灯的频率。

4. 重复步骤3,分别在不同频率下进行实验。

实验数据处理。

通过实验测得的光电管阈值电压和相应的频率数据,利用光电效应的基本公式E=hf-φ,其中E为光子的能量,h为普朗克常量,f为光的频率,φ为逸出功,可以得到普朗克常量的值。

实验结果与分析。

通过实验数据处理,得到普朗克常量的测定值为6.55×10^-34 J·s。

与标准值6.626×10^-34 J·s相比,相对误差为1.2%。

误差较小,说明实验结果较为准确。

结论。

本实验利用光电效应测定了普朗克常量的值,实验结果与标准值较为接近,说明实验方法和数据处理是可靠的。

普朗克常量的测定对于量子力学的研究具有重要意义,本实验为进一步深入研究提供了可靠的实验数据。

总结。

通过本次实验,我对普朗克常量的测定方法有了更深入的了解,实验过程中也学会了如何处理实验数据和分析结果。

在今后的学习和科研中,我将继续努力,不断提高实验操作和数据处理的能力,为科学研究做出更多的贡献。

普朗克常数测定实验报告

普朗克常数测定实验报告

普朗克常数测定实验报告测定普朗克常数。

实验原理普朗克常数h是定义量,是用于描述光子作为粒子的行为的基本常数。

在经典的理论中,电磁辐射是波动性质,而在量子力学中,电磁辐射是由离散的粒子组成的光子。

因此,粒子性将与电磁波的频率有关。

Planck发布的这个结论是量子中最重要的,定义了基础,可以代表粒子的动量,并导致了量子理论的出现。

可以通过测量单个光子的能量和频率的关系来确定普朗克常数。

单个光子的能量由其频率和普朗克常数H得出。

E=h*ν其中E是光子的能量,ν是光子的频率。

在实验中,使用光电效应来测量光子的能量hν。

光电效应是指当光束射入材料表面时,光子与材料内的电子相互作用,光子向电子传递能量,将电子激发,引起电子从材料表面逸出。

此时,电子具有电势能和动能。

电势能可以表示为:其中,W是电子从材料表面逸出所需的最小能量,φ是工作函数,即电子克服材料表面势垒所需的最小能量。

在实验中,通过测量最小电压可以确定光电效应的阈值,并通过以下公式计算普朗克常数:h = eV/ν其中,e是元电荷,V是电压,ν是光子的频率。

实验器材1. 波长为405nm的钴蓝光谱线2. 近端为金属钨的电子枪3. 滤波器4. 电压源5. 微安表实验过程1. 将电子枪近端加热至金属钨的蒸发温度,使金属表面退化,并在表面产生粒径1mm以内的微小金属薄片。

2. 将微小金属薄片安装在电子枪的阳极上,并通过微小金属片向阳极发射电子,依靠吸引电场经过退火和极化特殊处理,可以使电子枪极化。

3. 调节电压源的电压,使电子在被释放出来后透过指定波长的滤波器。

4. 用微安表测量由微小电荷进入阳极时的电流,并以这个值来计算反向电压的值。

5. 将测得的电压值V和指定波长的光子频率ν代入公式h = eV/ν中,即可得到普朗克常数h的测量值。

实验记录使用波长为405nm的钴蓝光谱线,将测得的电流值与相应反向电压值记录在下表中。

反向电压值(V)电流值(μA)0.2 0.010.4 0.030.6 0.050.8 0.081.0 0.1计算电功率值(P)和最小电压值(Vmin),如下表所示。

普朗克常数实验报告

普朗克常数实验报告

一、实验目的1. 理解普朗克常数在量子力学中的地位和作用。

2. 通过光电效应实验,验证爱因斯坦的光电效应方程,并测定普朗克常数。

3. 掌握实验操作技能,提高实验数据处理和分析能力。

二、实验原理光电效应是指当光照射到金属表面时,金属表面会释放出电子的现象。

根据爱因斯坦的光电效应方程,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比,与金属的逸出功成反比,即:\[ E_{km} = h\nu - W_0 \]其中,\( E_{km} \) 为光电子的最大初动能,\( h \) 为普朗克常数,\( \nu \) 为入射光的频率,\( W_0 \) 为金属的逸出功。

通过测量不同频率的光照射下,光电子的最大初动能,可以计算出普朗克常数的值。

三、实验仪器与材料1. 光电效应测试仪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7. 秒表8. 计算器四、实验步骤1. 将光电效应测试仪接通电源,预热至稳定。

2. 将光电管安装在测试仪上,调整光电管至最佳工作状态。

3. 选择不同频率的滤色片,依次将其放置在光电管前,记录对应的截止电压\( U_0 \)。

4. 记录每个截止电压对应的入射光频率 \( \nu \)。

5. 重复步骤3和4,共进行5次实验。

五、数据处理1. 将测得的截止电压 \( U_0 \) 和对应的光频率 \( \nu \) 记录在表格中。

2. 根据光电效应方程,计算光电子的最大初动能 \( E_{km} \):\[ E_{km} = eU_0 \]其中,\( e \) 为电子电量。

3. 绘制 \( E_{km} \) 与 \( \nu \) 的关系图,若图线呈线性,则可验证爱因斯坦的光电效应方程。

4. 根据图线斜率,计算普朗克常数 \( h \):\[ h = \frac{e}{\text{斜率}} \]六、实验结果与分析1. 通过实验,验证了爱因斯坦的光电效应方程,并成功测定了普朗克常数的值。

普朗克常量的测定实验报告

普朗克常量的测定实验报告

普朗克常量的测定实验报告实验报告:普朗克常量的测定摘要:本实验通过使用光电效应测量普朗克常量,利用加样法测定光电子最大动能,进而计算出普朗克常量的数值。

实验结果表明,普朗克常量的测量值为6.64×10-34 J·s,与参考值6.626×10-34 J·s 相近,证明本实验的可行性和准确性。

引言:普朗克常量是描述量子力学中各种现象的基本物理常数之一,具有重要的科学意义和应用价值。

本实验旨在通过光电效应测量普朗克常量,并学习和掌握量子力学中重要的概念和技术。

实验装置和原理:本实验采用的光电效应测量装置包括光源、反射器、准直器、光阑、光电管、测量仪器等部分。

光源采用紫外线灯,产生波长为255nm的光线;反射器和准直器用于将光线聚焦到光电管的阴极面上;光阑用于限制光线进入光电管的范围。

光电管是用来检测光电效应的组件,其环境中必须保持真空且有一定的加速电压,以使光电子在电场作用下克服金属的束缚力,跃出金属表面。

根据光电效应的原理,当光线照射到金属表面时,激发金属内部的电子跃出,产生电子-空穴对。

如果电子能量高于金属工作函数,电子将被吸引到阴极,形成电流信号。

当光强和光电管和电压一定时,光电子的最大动能和光强成正比,与电压无关。

实验步骤和结果分析:1. 将实验装置接好,并保证光电管工作环境为真空状态。

2. 首先,将准直器聚焦到光电管的阴极面上,并测量出阴阳极间的距离。

3. 接下来,根据入射光线的波长和测得的电压,计算出测得的光电子最大动能。

4. 通过加重原子吸收仪器,在反射器上加样,使入射光线的强度发生变化,重复上述步骤,测量不同光强下的光电子最大动能。

5. 对实验数据进行处理,拟合出电压和光强之间的线性关系,从而计算普朗克常量的数值。

实验结果表明,普朗克常量的测量值为6.64×10-34 J·s,与参考值6.626×10-34 J·s相近,证明本实验的可行性和准确性。

普朗克常数的测定实验报告

普朗克常数的测定实验报告

普朗克常数的测定实验报告
普朗克常数的测定实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过实验,测定并计算普朗克常数,了解它的数值。

二、实验原理
普朗克常数(Planck constant)是物理学上最重要的基本常数之一,它的英文符号为h, 单位为J·s,表示一个光子的能量是普朗克常数的倍数。

它控制着物质与能量的转化,是物质世界基本结构的基础。

根据费米定律,其关系式如下:
E=hn
其中,E为光子的能量,n为振动频率(每秒多少次),h为普朗克常数。

三、实验项目
1. 实验用品:
衍射光栅、实验台、调节螺丝起子、放大器、高灵敏度电压表、偏光片、滤光片等。

2. 实验程序:
(1)安装衍射光栅,把衍射光栅放在实验台上,将衍射光栅和实验台固定在一起,然后调整衍射光栅的位置,以便能够得到一条直线的衍射谱线;
(2)使用调节螺丝起子来调节衍射光栅的位置,然后把实验台
上的衍射光栅对准偏光片,使其能够获得最大的光强度;
(3)将放大器和高灵敏度电压表连接,调节放大器至最大,并用滤光片将多余的光线滤掉;
(4)拆除偏光片,测量每个衍射谱线的电压值,记录下来;
(5)根据费米定律,计算普朗克常数的值;
(6)把实验结果和实验过程反馈给实验师,并根据他的指示进行改正和完善。

四、实验结果
通过实验,结果表明,普朗克常数的值为:6.626X10-34 J·s。

五、实验总结
通过本次实验,计算出了普朗克常数的具体值,可以说明普朗克常数是物理学中最重要的常数,对物质世界的基本结构有着十分重要的作用。

测普朗克常数实验报告

测普朗克常数实验报告

测普朗克常数实验报告测普朗克常数实验报告引言:普朗克常数是物理学中的重要常数之一,它是描述量子力学的基本定律的重要参数。

因此,测定普朗克常数具有重要的理论和实际意义。

本文将介绍一个测普朗克常数的实验方法,并通过数据处理得到实验结果。

实验原理:在普朗克量子论中,能量与频率之间存在着一种固有关系,即E=hv (其中h为普朗克常数)。

因此,我们可以通过测量辐射能量和频率之间的关系来计算出普朗克常数。

具体而言,我们可以使用LED发射器发射电磁波,并通过单色仪将其分解成不同频率的光谱线。

然后,我们可以使用一个电池供电的电路板来测量LED发射器所产生的辐射能量,并通过单色仪来确定每个光谱线的频率。

最后,我们可以利用E=hv公式计算出普朗克常数。

实验步骤:1. 将LED发射器与单色仪连接起来,并调整单色仪以使其只显示出一个特定频率范围内的光谱线。

2. 使用电路板测量LED发射器所产生的辐射能量。

3. 记录下每个光谱线的频率。

4. 重复步骤1-3,直到获得足够多的数据点。

5. 利用E=hv公式计算出普朗克常数。

数据处理:在实验中,我们使用了一个电路板来测量LED发射器所产生的辐射能量,并使用单色仪来确定每个光谱线的频率。

通过记录下每个光谱线的频率和对应的辐射能量,我们可以得到一组数据。

然后,我们可以利用这些数据来计算出普朗克常数。

具体而言,我们可以将每个数据点表示为一个二元组(x,y),其中x表示光谱线的频率,y表示对应的辐射能量。

然后,我们可以使用最小二乘法来拟合这些数据点,并得到一个直线方程y=ax+b。

其中,斜率a 就是普朗克常数h。

结果分析:根据实验测得的数据和最小二乘法拟合结果,我们得到了普朗克常数h=6.626×10^-34 J·s。

这个结果与理论值非常接近(理论值为6.62607015×10^-34 J·s),表明本实验方法是可行且准确的。

结论:通过本实验,我们成功地测定了普朗克常数。

光电效应测普朗克常数实验数据处理最小二乘法

光电效应测普朗克常数实验数据处理最小二乘法

一、引言光电效应测普朗克常数(PNC)实验是物理学上的重要实验,可以用于确定电流系数速率及与其关联的电磁学参数等。

通常,实验室中的实验测量结果的精度取决于检测方法的准确性。

正确操作实验和准确分析数据以及准确地估算仪器误差是提高实验结果准确性的重要步骤,因此,采用最小二乘法来分析实验数据是分析和处理实验测量数据的重要方法。

最小二乘法(简称LSM)又称最小平方法,是一种最优拟合过程,它是在已知条件下试图找出未知量参数向量(例如未知函数中的系数)使得某一函数值与观察值之间的偏差最小。

这个模型可以用来拟合普朗克实验中得到的结果,可以使用最小二乘法来估算普朗克常量的值。

二、最小二乘法的原理最小二乘法的原理是,如果给定若干量测出的数据,最小二乘法运用最优拟合技术,试图找到使这些数据与已知函数最接近的特定参数值,也就是求得使测量数据最接近理论值(即不可测出数据)的参数向量。

最小二乘法的这种“最优拟合”(Optimal Fit)可以评价出任意多元函数的参数系数,进而计算出函数的原始值。

最小二乘法的最优拟合假设为:所有观测值都是理论值的真实、独立和同分布的随机变量,而真实的理论值又是已知函数中未知的参数的实际值的函数,如果并没有其他约束,这个参数应该全部都采用最小二乘法来估算。

此外,通过改变拟合方程中的参数,可以最大化变化,使得建立的拟合曲线完全符合观测数据。

三、最小二乘法在处理普朗克常数实验数据中的应用测普朗克常数实验是物理学上的重要课题之一,主要利用最小二乘法来分析测量的数据,得出期望的结果。

首先,在获得实验数据后,应该使用最小二乘法来拟合实验数据,以确定普朗克常量的值,使拟合曲线完全符合实验结果。

首先,人们可以将实验值和理论值转化为非线性方程,然后从而通过解决最小化目标函数来估计未知参数,即普朗克常量。

最后,应该对最小二乘拟合方程和结果进行检验,以提高定性分析的准确性。

四、结论本文讲述了最小二乘法在处理普朗克常数实验数据中的应用,详细阐述了最小二乘法的原理,讨论了在分析实验结果和处理实验数据时应该采用最小二乘法估算普朗克常数的值,以提高实验精度和准确性。

普朗克常数实验报告

普朗克常数实验报告

普朗克常数试验背景介绍:当光照在物体上时,光的能量仅局部以热的形式被物体吸取,而另一局部则转化为物体中某些电子的能量,使电子逸出物体外表,这种现象称为光电效应。

逸出的电子称为光子,在光电效应中,光显示出它的粒子性质,所以这种现象对生疏入射光的本质,具有极为重要的意义。

1905年爱因斯坦进展了辐射能量E以hν〔ν是光的频率〕为不连续的最小单位的量子化思想,成功地解释了光电效应试验中遇到的问题。

1916年密立根用光电效应测量了普朗克常数h,确定了光量子能量方程。

今日,光电效应已经广泛地运用于现代科学技术的各个领域。

光电器件已成为光电自动掌握、电报以及微弱光信号检测等技术中不行缺少的组成局部。

【试验目的】1.了解光的量子性,光电效应的规律,加深对光的量子性的理解。

2.验证爱因斯坦方程,并测定普朗克常数h。

3.学习作图法处理数据。

【试验原理】光电效应试验原理如图一所示。

其中S为真空光电管,K为阴极,A为阳极。

当没有光线照耀阴极时,由于阳极与阴极是断路,所以检流计G中没有电流流过,指针没有偏转;当用一波长较短的单色光照耀阴极K时,两极间形成光电流,检流计指针发生偏转。

光电流随加速电位差U变化的伏安特性曲线如图二所示。

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,加速电位差增加到肯定量值后,光电流到达饱和值IH,饱和电流与光强成正比,而与入射光的频率无关。

当U=UA-UK 变成负值时,光电流快速减小。

试验指出,有一个遏止电位差Ua 存在,当电位差到达这个值时,光电流为零。

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,在减速电压下,光电子逆着电场力方向由K 极向A 极运动,当U=Ua 时,光电子不再能到达A 极,光电流为零,所以电子的初动能等于它抑制电场力所作的功,即1mv =eU2a〔1〕依据爱因斯坦关于光的本性的假设,光是一粒一粒运动着的粒子流,这些光粒子称为光子,每一光子的能量为E=hν,其中h为普朗克常量,ν为光波的频率,所以不同频率的光波对应光子的能量不同,光电子吸取了光子的能量hν之后,一部份消耗于抑制电子的逸出功A,另一部份转换为电子动能,由能量守恒定律可知1hv =式〔2〕称为爱因斯坦光电效应方程。

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。

光电效应法测量普郎克常数实验报告含数据

光电效应法测量普郎克常数实验报告含数据

光电效应法测量普郎克常数实验报告含数据实验目的:本实验通过光电效应测量普朗克常数h,并研究各实验因素对测量结果的影响。

实验器材:1.光电效应实验装置:包括光源、光电池、偏光片、红外滤光片、准直透镜、样品室等。

2.数字电压表:用于测量光电池产生的电压。

实验原理:根据光电效应原理,当光照射到物质表面时,如果光的能量大于物质的电离能,则光子能将电子从物质中解离出来,使光电池产生电压。

光电效应的变量包括光在物质中的波长、光强和光电池的电压。

根据普朗克常数h的定义,可以将光电效应表达式化简为V=A(λ-λ0),其中V是光电池产生的电压,A为一常数,λ为光的波长,λ0是光电池对应的截止波长。

实验步骤:1.将实验装置搭建好,并保证光源、光电池和偏光片的位置固定。

2.调节光源强度,使得光电池产生的电压在可测范围内。

3.通过调节样品室中的光强,测得光电池在不同光强下的电压值。

4.保持光强不变,通过调节偏光片的角度,测得光电池在不同偏振光条件下的电压值。

5.根据测量数据,绘制光电池电压与光强、偏振光的关系曲线,并通过曲线拟合求得普朗克常数h的值。

实验结果:实验中我们测得光电池在不同光强下的电压值如下表所示:光强(W/m^2)电压(V)10.4520.8031.1541.6552.20实验讨论:根据实验结果,我们绘制了光电池电压与光强的关系曲线,发现二者呈线性关系。

根据曲线拟合结果,我们得到普朗克常数h的值为6.62×10^-34J·s。

实验中我们还测试了光电效应在不同偏振光条件下的变化。

我们发现,在平行于偏光片方向的光照射下,光电池电压最大;而在垂直于偏光片方向的光照射下,光电池电压最小。

这与光电效应理论一致。

实验结论:通过光电效应测量普朗克常数h的实验,我们得到了h的值为6.62×10^-34J·s。

实验结果与理论值相符,证实了普朗克常数的存在,并说明光电效应是光子性质的重要实验证据。

测普朗克常量实验数据处理

测普朗克常量实验数据处理

1 引 言
用 光 电效应法 测普 朗 克常量 是各 高校 普遍 开
设 的 实 验 项 目 , 实 验 项 目 有 助 于 学 生 理 解 光 的 此
截止 电 压 U 拟 合 U 直 线 , 据 直 线 的斜 率 , 一 根 是 / , 出普 朗克 常量 h e 一^ 求 —k .精确测 定 h的关 键在 于 准 确地 测 出 不 同光 照 频 率 下 的截 止 电 压
0. OO 4


O 0
∞ % O O

跗 0

0. 0 48 0. 0 46 0. 40 4

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3 .O
0 80 .3
0 60 .3

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0. 2O 4

O 2O .3
8 .7
3 数 据 处 理 思 想
根 据 实验数 据 用 I b E 8 6编程显 示 出 VI w . a 电流 变化率 与 电压 的 关 c 如 图 2 电流 变 化 率 随 系 , U ¨ = 。 0 反 向电压 的减小 从 近 似 为 常数 到 迅 速增 大 变 化 ,
关 键 词 : 朗 克 常量 ; 止 电压 ; 线 拟 合 ; b EW 普 截 曲 La VI
中 图分 类 号 : — 9 04 3
文献 标 识 码 : A
文 章 编 号 :0 54 4 ( 0 1 0 — 0 5 0 10 6 2 2 1 )30 2—4
实验 中通 过 改 变 入 射 光 的频 率 , 出相 应 测
摘 要 : 出 了将 实 验 数 据 进 行 分 段 曲线 拟 合 , 算 出 曲线 方 程 和 交 点 的 方 法 , 用 L b E . 提 计 并 a VI W8 6编 写 软 件 辅 助 数

普朗克常数的测定数据处理

普朗克常数的测定数据处理

普朗克常数的测定数据处理
普朗克常数的测定通常采用光电效应实验,将光照射在金属表面,通过观察电子发射的最大动能和光的波长之间的关系,可以得到普朗克常数h的值。

具体的数据处理包括以下步骤:
1. 对实验数据进行处理,得到最大动能的平均值和标准差。

2. 确定光的波长和频率的实验值。

3. 利用普朗克公式E=hf,将实验得到的最大动能转化为相应的光的频率。

4. 根据最大动能和频率的关系绘制电子发射曲线,即普朗克方程曲线,拟合得到直线的斜率k。

5. 利用斜率k和光的频率计算出普朗克常数h的值。

在实验过程中,需要注意控制实验条件的准确性,如保持光强、电极间距、温度等因素不变,才能得到准确的数据。

在数据处理过程中,也需注意误差的影响,进行数据的合理取舍和分析,以得到最可靠的普朗克常数值。

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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