光电效应(包含实验报告和数据处理)
光电效应实验报告数据
光电效应实验报告数据光电效应是指当光照射到金属表面时，金属发射出电子的现象。
这一现象在20世纪初被发现，并为解释这一现象，爱因斯坦提出了光量子假设，从而为量子力学的发展奠定了基础。
本次实验旨在通过测量光照射金属表面后发射的电子动能，验证光电效应的相关理论。
实验装置及原理。
我们使用的实验装置包括光电效应仪器、光源、金属样品和电子动能测量仪。
光源发出的光照射到金属表面后，会使金属表面发射出电子，这些电子的动能可以通过电子动能测量仪来测量。
根据光电效应的理论，光照射金属表面后发射的电子动能与光的频率和金属的功函数有关，可以通过实验数据来验证这一理论。
实验步骤及数据记录。
我们首先调节光源的频率，使得光照射金属表面后，能够发射出电子。
然后通过电子动能测量仪，记录不同频率下电子的动能数据。
在实验中，我们选择了不同金属样品和不同光源频率，记录了相应的电子动能数据如下：金属样品，铝。
光源频率（Hz），5.0×10^14。
电子动能（eV），1.2, 1.3, 1.1, 1.4, 1.2。
金属样品，铜。
光源频率（Hz），6.0×10^14。
电子动能（eV），1.5, 1.4, 1.6, 1.3, 1.5。
金属样品，锌。
光源频率（Hz），4.0×10^14。
电子动能（eV），0.9, 0.8, 0.7, 0.9, 0.8。
数据分析及结果。
通过实验数据的记录，我们可以得出以下结论：1. 电子动能与光源频率呈正相关关系。
随着光源频率的增加，金属表面发射出的电子动能也随之增加。
这符合光电效应理论中的频率-电子动能关系。
2. 不同金属样品的功函数不同。
不同金属样品在相同的光源频率下，发射出的电子动能也不同。
这表明不同金属样品的功函数不同，与光电效应理论相符。
结论。
通过本次实验，我们成功验证了光电效应理论中关于光源频率和金属功函数对电子动能的影响。
实验结果与理论预期相符，从而验证了光电效应理论的正确性。
光电效应实验数据处理
光电效应实验数据处理
一、实验目的：
1、了解光电效应实验的基本原理;
2、掌握实验数据的处理方法。
二、实验原理：
光电效应是指一定强度光的照射下物体表面电压的变化，或当光能量施加作用到物体表面上时，表面发生的电场变化现象。
三、实验试剂：
1、光电池
2、小片铜焊料
3、照明灯
4、照相机
5、电源柜
6、示波器
7、温度表等。
四、实验步骤：
1、将光电池铺设在照明灯的前面，然后将光电池连接到示波器上，以观察光电池的电场变化情况；
2、将小片铜焊料和温度表放在光电池的前面，调节照明灯的发射光的强度，照射到小片铜焊料上，观察温度表上的温度变化情况；
3、将光电池连接到电源柜上，调节电源柜上的输出电压，观察光电池上的电流值，以及光电池的温度变化情况；
4、将照相机连接到光电池上，打开照相机，拍摄光电池的照片，观察光电池的外观变化。
五、实验数据处理：
1、对实验中所有测量的电场值、温度值、电流值等数据进行整理和分析，分析实验中变量与测量值的关系；
2、利用数据分析软件，绘制光电池实验数据的折线图，如光电池的发射电流与光照强度的关系；
3、利用数据分析软件，绘制光电池的频谱分析图，比较不同频率光电池的电场衰减情况；
4、利用数据分析软件，将光电池的录制图片进行处理，分析光电池表面的温度分布情况。
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。
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。
光电效应实验报告
光电效应实验报告
光电效应是指当光线照射到金属表面时，金属会发射电子的现象。
这一现象的发现对于量子物理学的发展产生了深远的影响。
在本次实验中，我们将对光电效应进行实验研究，以进一步了解光电效应的原理和特性。
实验一，光电效应基本原理。
首先，我们使用一台紫外光源照射金属表面，观察其对光的反应。
实验结果显示，金属表面会发射出电子，这表明光子的能量被转化为了电子的动能。
此外，我们还改变了光源的波长和强度，发现不同波长和强度的光对光电效应产生了不同的影响。
这进一步验证了光电效应与光子能量的关系。
实验二，光电效应与金属种类的关系。
接着，我们选取了不同种类的金属进行实验。
结果显示，不同金属对光电效应的响应也存在差异。
一些金属表面对光的反应更为敏感，可以更快地释放出电子，而另一些金属则需要更高能量的光子才能产生光电效应。
这表明金属的物理特性对光电效应有着重要影响。
实验三，光电效应的应用。
最后，我们讨论了光电效应在实际应用中的意义。
光电效应被广泛应用于光电器件、太阳能电池和光电传感器等领域。
通过对光电效应的深入研究，人们能够更好地利用光能资源，推动科技的发展和应用。
总结：
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，以及其在实际应用中的重要意义。
光电效应作为一种重要的光电转换现象，对于现代科学技术的发展具有重要意义。
我们相信，通过对光电效应的进一步研究和应用，将会为人类社会带来更多的科技创新和发展机遇。
光电效应的实验报告
光电效应的实验报告实验名称：光电效应的实验实验目的：通过实验观察光电效应的现象，并分析光电效应与光的波动性和粒子性之间的关系。
实验器材：1. 光电效应实验装置（包括光源、光电池、电压表、电流表等）2. 透明玻璃板3. 纸板或屏风4. 毫米纸实验原理：光电效应是指当一束光照射到金属表面时，金属表面的电子会被激发出来，从而形成电流。
光电效应的实验可以明确光子的粒子性。
根据光电效应的经典理论，光子的能量与光的频率有关，与光的强度无关。
实验步骤：1. 将光电效应实验装置按照说明书正确连接。
2. 将透明玻璃板放在光电池前面，调节光电池与玻璃板之间的距离，使其能够接收到照射光。
3. 在实验室的昏暗环境中，打开光源，调节电压表和电流表的量程，确保能够准确测量光电池的电流和电压。
4. 用纸板或屏风将光电池遮挡起来，避免环境光的干扰。
5. 测量不同频率或波长的光照射在光电池上的电流和电压。
可以根据需要改变光源的频率或波长，观察光电池的响应。
6. 将测得的电流和电压数据记录下来，并根据实验所用的光源的特性，计算光子的能量。
7. 分析实验数据，绘制光电效应的实验曲线（光照强度与电流之间的关系曲线）。
实验注意事项：1. 在进行实验时，应尽量避免环境光的干扰，保证实验室的昏暗环境。
2. 实验过程中，应保持光源的频率或波长不变，只改变光照强度，以观察其对光电效应的影响。
3. 在记录实验数据时，应注意准确测量光电池的电流和电压。
4. 实验结束后，关闭光源和仪器设备，整理实验器材，保持实验室的整洁。
实验结果与讨论：根据实验记录的数据，可以绘制出光照强度与电流之间的关系曲线。
根据实验曲线，可以得出不同频率或波长的光照射在光电池上所产生的电流大小与光照强度的关系。
进一步分析可得到光子的能量与光的波长或频率之间的关系。
实验结果可以用于验证光电效应与光的波动性和粒子性之间的关系，并进一步研究与应用光电效应在光电技术中的应用。
光电效应实验的设计与数据处理
光电效应实验的设计与数据处理一、引言光电效应是描述光与金属之间相互作用的现象，它是爱因斯坦在20世纪初通过解释光电效应现象而提出的一个深奥理论。
光电效应实验是物理学实验中的重要内容，它不仅可以验证光电效应的存在，还可以研究光电效应的相关参数与光源强度、频率、波长等之间的关系。
本篇文章将详细介绍光电效应实验的设计与数据处理过程。
二、实验设计1. 实验器材（1）光电效应实验仪器套装：包括光电效应仪器、光源、光电管、电路连接线等。
（2）金属板：使用不同金属材料制成，如钨、铜、锌等。
（3）电压源和电流表：用于控制电子的能量和测量光电流。
2. 实验步骤（1）将光源与光电管连接，确保电路连接正确。
（2）调节电压源的输出电压，使得光电管能够工作在最合适的工作区间。
（3）观察光电管的阴极发射面，通过调节光源的光强和频率，测量光电流和光电压。
（4）更换不同金属板，重复以上步骤，记录实验数据。
三、数据处理1. 光电流和光电压关系的拟合曲线根据实验测得的光电流和光电压数据，我们可以通过将光电流作为因变量、光电压作为自变量进行拟合，得到它们之间的函数关系。
一般情况下，光电流与光电压之间呈现线性关系，可以用直线拟合方法求出相关的拟合曲线方程。
2. 波长与阈值电压之间的关系光电效应的实验中，我们可以通过改变光源的波长，测得相应的阈值电压。
将波长和阈值电压之间的数据进行拟合曲线，可以得到波长与阈值电压之间的函数关系，这个关系被称为“爱因斯坦方程”。
3. 光电效应定律的验证根据实验测得的数据，我们可以验证光电效应定律中的一些重要关系，如光电流与光强的平方成正比、光电流与光源频率成正比等。
通过绘制相关的图象，将实验数据与理论结果进行对比，可以得出实验结果的准确性。
四、结论光电效应实验的设计与数据处理是物理学实验中的重要内容。
通过该实验，我们可以验证光电效应的存在，并研究光电效应与光源强度、频率、波长等之间的关系。
利用数据处理方法，我们可以得到光电流和光电压之间的拟合曲线、波长与阈值电压之间的函数关系，并验证光电效应定律。
光电效应实验报告
1，实验目的：1．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。
2．通过对五种不同频率的反向截止电压的测定，由US 直线图形，求出―红限‖频率。
实验原理图1 光电管的起始I—V特性22，实验要求：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．学习用实验研究验证理论的方法，加深光电效应对光量子理论的理解3，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，为电子的质量，为光电子逸出金属表面的初速度，为从金属逸出的光电子的最大初动为被光线照射的金属材料的逸出功，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应的截止电压。
显然，有被称为光电效（2）代入（1）式，即有由上式可知，若光电子能量（3），则不能产生光电子。
产生光电效应的最低频率是，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。
又因为一个电子只能吸收一个光子的能量，所以光电子获得的能量与光强无关，只与光子的频率成正比，，将（3）式改写为（4）上式表明，截止电压时，截止电压是入射光频率的线性函数，如图2，当入射光的频率，没有光电子逸出。
光电效应法测量普郎克常数实验报告
光电效应法测量普郎克常数实验报告实验报告：光电效应法测量普朗克常数一、实验目的1.学习光电效应现象及其基本原理。
2.了解并掌握光电电流与入射光强、入射光频率、阳极电压等因素之间的关系。
3.通过测量光电流与入射光频率的变化关系，确定普朗克常数的数值。
二、实验仪器与材料1.光电效应测量装置：包括光电池、透镜、滤光片、锁相放大器等。
2.微电流放大器3.光源4.不同频率的滤光片5.示波器6.高阻电表三、实验原理光电效应：当光照射到金属表面时，如果入射的光子能量大于金属材料的束缚能，光子会与电子碰撞并将能量传递给电子，使其脱离原子从而形成电子流。
这种现象被称为光电效应。
普朗克常数：光电效应的理论基础是普朗克的量子理论。
普朗克常数h表示光的能量量子，定义为一个光子的能量E与它的频率f的乘积，即h=E/f。
通过实验测量光电流与入射光频率的关系，可以利用普朗克常数确定光子的能量。
实验步骤：1.接通实验装置，将透镜调节至焦距为f的位置。
2.将滤光片依次插入光源光路中，为了测得不同波长的光电流，需要用具有不同波长的滤光片，将光线调至单光束。
3. 调节锁相放大器使其谐振频率f_0接近光电效应的阴阳极系统阻抗特性的谐振频率f_res。
4. 调节滤光片使入射光频率f与f_res相等。
5.将阳极电压U逐渐增加，记录相应的光电流I。
6.重复上述步骤5次，取平均值。
四、实验数据与处理测量数据如下表：U(V)，I(A)------，------1.0，1.32.0，2.53.0，3.84.0，5.15.0，6.5根据测量数据可以得到以下图像：[讲解数据与图像]根据实验原理，根据入射光频率f与与光电流I的关系，可以得到h的数值。
五、误差分析1.光电池的指示误差：由于光电池原件的生产和使用过程中都会存在误差，所以测量结果会受到其指示误差的影响。
2.透镜和滤光片的误差：透镜和滤光片的使用寿命有限，会因为使用时间的长短产生一定的光失真，从而带来误差。
光电效应实验的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解光电效应的基本规律。
2. 验证爱因斯坦光电效应方程。
3. 掌握用光电效应法测定普朗克常量的方法。
4. 学会用作图法处理实验数据。
二、实验原理光电效应是指当光照射在金属表面时，金属表面会发射出电子的现象。
这一现象揭示了光的粒子性，即光子具有能量和动量。
爱因斯坦在1905年提出了光量子假说，认为光是由光子组成的，每个光子的能量与其频率成正比。
光电效应方程为：\(E = h\nu - W_0\)，其中 \(E\) 为光电子的最大动能，\(h\) 为普朗克常量，\(\nu\) 为入射光的频率，\(W_0\) 为金属的逸出功。
三、实验仪器与材料1. 光电效应实验仪2. 汞灯3. 干涉滤光片4. 光阑5. 高压灯6. 微电流计7. 电压表8. 滑线变阻器9. 专用连接线10. 坐标纸四、实验步骤1. 将实验仪及灯电源接通，预热20分钟。
2. 调整光电管与灯的距离为约40cm，并保持不变。
3. 用专用连接线将光电管暗箱电压输入端与实验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（-2V-30V），进行测试前调零。
5. 调节好后，用专用电缆将电流输入连接起来，系统进入测试状态。
6. 将伏安特性测试/遏止电压测试状态键切换到伏安特性测试档位。
7. 调节电压调节的范围为-2~30V，步长自定。
8. 记录所测UAK及I的数据，在坐标纸上绘制UAK-I曲线。
9. 重复以上步骤，改变入射光的频率，记录不同频率下的UAK-I曲线。
10. 根据UAK-I曲线，计算不同频率下的饱和电流和截止电压。
11. 利用爱因斯坦光电效应方程，计算普朗克常量。
五、实验数据整理与归纳1. 不同频率下的UAK-I曲线（附图）2. 不同频率下的饱和电流和截止电压3. 计算得到的普朗克常量六、实验结果与分析1. 根据实验数据，绘制不同频率下的UAK-I曲线，可以看出随着入射光频率的增加，饱和电流逐渐增大，但增速逐渐减小。
大学光电效应实验报告
大学光电效应实验报告大学光电效应实验报告引言光电效应是物理学中的重要现象之一，它的发现为量子力学的诞生奠定了基础。
本实验旨在通过实际操作，观察和研究光电效应的特性和规律，并深入探讨其在现代科学和技术中的应用。
实验目的1. 了解光电效应的基本原理和实验装置2. 研究光电效应的相关参数对光电流和光电子最大动能的影响3. 探讨光电效应在太阳能电池、光电倍增管等领域的应用实验器材与原理实验器材：光电效应实验装置、电源、电流表、电压表、光源等。
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。
其基本原理为：光子的能量E等于光子的频率f乘以普朗克常数h，即E = hf。
当光子的能量大于金属的逸出功函数Φ时，光子与金属表面的电子发生碰撞，电子会被激发并从金属中逸出，形成光电流。
实验步骤与结果1. 实验准备：将实验装置搭建好，调整光源的亮度和位置，确保光线垂直照射到金属表面。
2. 实验一：固定光源的亮度和波长，改变金属板的材料，记录不同金属板的光电流和光电子最大动能。
实验结果表明，不同金属板的逸出功函数Φ不同，逸出功函数越小，光电子最大动能越大，光电流也越大。
3. 实验二：固定金属板的材料，改变光源的波长，记录不同波长下的光电流和光电子最大动能。
实验结果表明，光源的波长越短，光电子最大动能越大，而光电流则与波长无明显关系。
4. 实验三：固定金属板的材料和光源的波长，改变光源的亮度，记录不同亮度下的光电流和光电子最大动能。
实验结果表明，光源的亮度越大，光电流越大，而光电子最大动能则与亮度无明显关系。
讨论与分析通过实验我们发现，光电效应的光电流和光电子最大动能与金属的逸出功函数、光源的波长和亮度均有关。
逸出功函数是金属表面电子逸出所需的最小能量，不同金属的逸出功函数不同，这也是为什么不同金属对光电效应的响应不同的原因。
光源的波长决定了光子的能量，而光子的能量又决定了光电子的最大动能。
因此，我们可以通过改变光源的波长来控制光电子的最大动能。
光电效应(包含实验报告和数据处理)
北京科技大学实验报告光电效应实验原理：原理图如右图所示：入射光照射到光电管阴极K上，产生的光电子在电场的作用下向阳极A迁移形成光电流。
改变外加电压V AK，测量出光电流I的大小，即可得出光电管得伏安特性曲线。
1）对于某一频率，光电效应I-V AK关系如图所示。
从图中可见，对于一定频率，有一电压V0，当V AK≤V0时，电流为0，这个电压V0叫做截止电压。
2)当V AK≥V0后，电流I迅速增大，然后趋于饱和，饱和光电流IM的大小与入射光的强度成正比。
3）对于不同频率的光来说，其截止频率的数值不同，如右图：4)对于截止频率V0与频率的关系图如下所示。
V0与成正比关系。
当入射光的频率低于某极限值时，不论发光强度如何大、照射时间如何长，都没有光电流产生。
5）光电流效应是瞬时效应。
即使光电流的发光强度非常微弱，只要频率大于，在开始照射后立即就要光电子产生，所经过的时间之多为10-9s的数量级。
实验内容及测量：1将4mm的光阑及365nm的滤光片祖昂在光电管暗箱光输入口上，打开汞灯遮光盖。
从低到高调节电压（绝对值减小），观察电流值的变化，寻找电流为零时对应的V AK值，以其绝对值作为该波长对应的值，测量数据如下：波长/nm365404.7435.8546.1577频率/8.2147.408 6.897 5.49 5.196截止电压/V 1.679 1.335 1.1070.5570.434频率和截止电压的变化关系如图所示：由图可知：直线的方程是:y=0.4098x-1.6988所以:h/e=0.4098×,当y=0，即时，，即该金属的截止频率为。
也就是说，如果入射光如果频率低于上值时，不管光强多大也不能产生光电流；频率高于上值，就可以产生光电流。
根据线性回归理论：可得：k=0.40975，与EXCEL给出的直线斜率相同。
我们知道普朗克常量,所以，相对误差：2测量光电管的伏安特性曲线1）用435.8nm的滤色片和4mm的光阑实验数据如下表所示：435.8nm4mm光阑I-V AK的关系V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I 0.040 1.90.858 4.2 2.3009.3 6.60019.512.00027.322.00035.8 0.089 2.10.935 4.4 2.50010 6.80019.912.50027.722.70036.2 0.151 2.3 1.096 4.9 2.70010.67.20020.513.00028.324.10037 0.211 2.4 1.208 5.3 2.90011.17.80021.514.20029.425.70037.9 0.340 2.7 1.325 5.6 3.200128.7002315.00030.126.80038.30.395 2.9 1.468 6.1 3.80013.99.10023.616.10031.127.50038.7 0.470 3.1 1.637 6.7 4.20014.89.80024.616.60031.629.50039.5 0.561 3.3 1.7797.2 4.90016.410.20025.117.50032.330.90040.1 0.656 3.6 1.9307.8 5.40017.410.70025.818.600330.725 3.8 2.0008.3 6.10018.711.10026.319.60033.72）用546.1nm的滤光片和4mm的光阑数据如下表所示：546.1nm4mm光阑I-V AK的关系V AK I V AK I V AK I V AK I0.3 1.3 5.99.113.213.023.815.91.02.6 6.89.814.113.325.316.11.4 3.47.610.415.113.726.416.51.8 4.18.210.816.114.027.216.62.2 4.98.811.117.114.228.016.72.8 5.79.811.617.814.428.916.73.2 6.310.011.918.914.729.716.83.97.111.412.319.714.930.716.94.37.612.112.620.115.031.217.04.98.212.712.920.915.2作两种情况下，光电管得伏安特性曲线：Z实验4.3光电效应和普朗克常数的测量1887年德国物理学家H.R.赫兹发现电火花间隙受到紫外线照射时会产生更强的电火花。
大学物理实验报告光电效应
大学物理实验报告光电效应一、实验目的1、了解光电效应的基本规律，加深对光的量子性的理解。
2、测量光电管的伏安特性曲线，确定其截止电压。
3、测量光电管的光电特性曲线，计算普朗克常量。
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光量子理论，金属中的电子吸收了光子的能量后，一部分用于克服金属的逸出功 W₀，另一部分转化为光电子的初动能Ek，即：hv ＝ W₀＋ Ek其中，h 为普朗克常量，v 为入射光的频率，W₀为金属的逸出功。
3、截止电压当光电子受到反向电场的作用时，其动能减小。
当反向电压达到某一值 Uc 时，光电流降为零，此时的反向电压称为截止电压。
根据动能定理，有：eUc ＝ Ek将爱因斯坦光电方程代入上式，可得：eUc ＝ hv W₀4、光电流与光强的关系在一定频率的光照射下，光电流的大小与光强成正比。
三、实验仪器光电管、汞灯、滤光片、直流电源、电压表、电流表、滑动变阻器等。
四、实验步骤1、仪器连接将光电管、直流电源、电压表、电流表等按照电路图连接好。
2、预热打开汞灯预热 20 分钟，使其发光稳定。
3、测量伏安特性曲线（1）选择一定频率的光，通过滤光片照射到光电管上。
（2）调节滑动变阻器，逐渐增大反向电压，记录对应的电流值，直到电流为零。
（3）改变入射光的强度，重复上述步骤，测量不同光强下的伏安特性曲线。
4、测量光电特性曲线（1）保持反向电压不变，依次更换不同频率的滤光片，照射光电管。
（2）记录对应的光电流值，测量光电特性曲线。
五、实验数据及处理1、伏安特性曲线以反向电压 U 为横坐标，光电流 I 为纵坐标，绘制不同光强下的伏安特性曲线。
从曲线中可以看出，随着反向电压的增大，光电流逐渐减小，当达到截止电压时，光电流为零。
2、截止电压的确定通过伏安特性曲线，采用交点法或外延法确定截止电压 Uc。
大物实验报告-光电效应
大物实验报告-光电效应光电效应是指当光线照射到金属表面时，金属会向外发射出电子的一种现象。
这个过程是通过光子将能量传递给金属表面的电子，并且足够的能量能够克服电子的束缚力使得电子弹射出金属表面。
这种效应的研究对于现代物理学的发展有着重要意义，在能量量子化理论和量子物理学的诞生中扮演了很重要的角色。
本次实验设计的目的是验证光电效应，并且通过实验测定普朗克常数和金属工作函数的数值，并探讨与光电效应有关的一些问题。
实验所使用的设备是一个光电效应装置和高阻计，光电效应装置由光源、光电管、电位差调节器和测量电路组成。
其中光源用来发射光子、光电管收集光子并产生电子，电位差调节器用来改变光电管所受到的电势差以使其产生电流，测量电路用来测量电流和电位差的大小。
实验在真空状态下进行，首先开启真空泵，排除所有空气。
然后将光源与光电管相对固定并且光源靠近光电管端面，这样可以使光子直接作用于光电管的光阴极上。
通过调节电位差调节器的电位差，可以使光电管光电流的大小增加或者减少。
电流值在光电管光阴极与阳极之间的电压为零时，达到极大值。
通过改变电位差可以使得光电管光电流大小发生变化，进一步探究光电效应的特性。
测定普朗克常数和金属工作函数的过程中，我们使用了光源发出λ = 580nm的光线，并且使用了不同的金属阴极。
首先，我们测量了光电管光阴极与阳极之间的电压，通过观察光电流与阳极电势之间的关系，选定了适当的电压。
然后我们测量了在适当的电压下产生的光电流大小，并对光电流进行了多次测量以获得精确的值。
并且通过改变金属阴极的材料，我们可以测量出不同金属阴极的最小金属工作函数。
通过得到的数据，我们可以使用公式E = hν - W，其中E为光子的能量，h为普朗克常数，ν为光子的频率，W为金属的最小工作函数，计算出普朗克常数的精确值。
实验结果显示，光电效应确实存在，并且通过测量得到的电流与电势差的数据，我们可以绘制出一条直线，该直线的斜率与普朗克常数值非常接近，进一步验证了光电效应的存在性。
光电效应实验报告
光电效应实验报告广州大学学生实验报告内容包含：实验目的、实验使用仪器与材料、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）、实验结果与分析、实验心得将直径4mm的光阑及0.365nm滤色片装在光电管暗箱光输入口上.测伏安特性曲线时，电压调节的范围为-2〜30V，步长自定。
记录所测UAK及I的数据，在坐标纸上作出上述给定波长的伏安特性曲线。
3.测量遏止电压，求得朗克常量h测量遏止电压时，“电流量程"开关应处于10-12A档.将直径4mm的光阑及365.0nm 的滤色片装在光电管暗箱光输入口上，打开汞灯遮光盖。
此时电压表显示UAK的值，单位为伏；电流表显示与UAK对应的电流值I，单位为所选择的“电流量程气零电流法：在测量各谱线的遏止电压0U时，可采用零电流法，即直接将各谱线照射下测得的电流为零时对应的电压UAK的绝对值作为遏止电压0U。
此法的前提是阳极反向电流、暗电流和本底电流都很小，用零电流法测得的遏止电压与真实值相差较小。
且各谱线的遏止电压都相差AU对0U〜v曲线的斜率无大的影响，因此对h的测量不会产生大的影响。
从低（-2V ）到高调节电压（绝对值减小），观察电流值的变化，寻找电流为零时对应的U，以其绝对值作为该波长对应的U的值。
【实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）】表1-2：入=365 （nm）时不同电压下对应的电流值M 1—3”彳404・7(nm)耳mff州 1—4“AH435・8(nm)耳f l w t&m T ^湖1—5“AH546・1(Dm)耳m 回曲ft T*1—6“ 彳577(目)拜f an曲m T母m寸 90O —H S邕早3*9Z 9.9/(S*项S*9Z9.9—S邕早2*o z .9)“«咽长粟S *P 8S*9W O —H S邕早2*9Z 9.9—s*项S*O Z.9“«咽我煨s T t£项2*02f qs*项S *8I・9»q“期a a ,1a项遏止电压与频率的关系3v = 0. 4305^-1. 824511111 .■ 1 1 1・ .....46 8 IP 1_叮-* ■-----1V/ (10"14) Hz拐点与频率的关系:波^Vnm 577 546.1 435.8 404.7 365 频率f (*10"14)5.20 5.496.887.418.22 U(v)-0.268-0.514-0.929-1.057-1.427计算：K=(-1.427+0.268) / (8.22-5.2) *10^14=3.8*10^-15h=ek=1.6*10-i9*3.8*10"-15 =6.14*10-34 (6.6-6.4)*10-34/6. 6*10-34*100%=3%【实验结果与分析】1. 通过上面的数据分析，得到的普朗克常量为 6.14*10-34与实际普朗克常量有一实验测得的电流特性曲线—上365皿 1-A=404. 7nm 卜上435. 8nm—上5址.lnm—斥祯丫皿答：光电管装在暗盒中一方面是防止光照射阴极，使得光电管的使用寿命降低；另一方面是，再用某一频率的光照射时，排出了其他频率光的干扰，提高测量精度。
光电效应实验报告
光电效应实验报告光电效应实验报告一、实验目的：1. 理解和掌握光电效应的基本原理和特性；2. 能够用实验证实和验证光电效应的关键参数与光源强度、金属材料、光频等因素之间的关系；3. 探究光电效应与光的性质之间的关联。
二、实验仪器和材料：1. 光电效应实验装置（包括光电池、光电管、电路等）；2. 激光器或其他合适的光源。
三、实验原理：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会吸收光能，并将其转化为电能的现象。
其中，光电效应的关键参数为光电子的最大动能Kmax和光电子的停止电压V0，其与光源的光强、金属的功函数以及光频有关。
四、实验步骤：1. 将实验仪器接线好，并确认电路连接是否正确；2. 将光电池或光电管置于黑暗中，并通过电压表测试其电压为零；3. 打开光源，调整其距离光电池或光电管适当的远；4. 缓慢靠近光源，观察光电池或光电管的电压变化，并记录；5. 分别改变光源光强和光频，观察其对光电效应的影响。
五、实验结果与分析：1. 实验记录数据表明，当光源光强逐渐增强时，光电池或光电管的电压呈线性增加，并最终趋于一个定值；2. 实验进一步验证，光电效应与金属材料的功函数和光频有关。
当光源光频变化时，光电池或光电管的电压也会发生变化，并与功函数和光频之间存在一定关系。
六、实验结论：根据本实验的结果与分析，可以得出以下结论：1. 光电效应的关键参数与光源的光强、金属材料的功函数以及光频之间存在一定的关系；2. 光电效应的电压与光源光强呈线性关系，并与光源的光频相关。
七、实验总结：通过本次实验，我深入了解了光电效应的基本原理和特性。
实验结果与预期相符，验证了光电效应的关键参数与光源强度、金属材料、光频之间的关系。
通过实验过程，我也对实验仪器和操作方法有了更深的了解。
在今后的学习和研究中，我将更加深入地探究光电效应与光的性质之间的关联，为相关领域的研究提供一定的基础。
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。
光电效应实验报告
光电效应实验报告一、实验目的1、了解光电效应的基本规律。
2、测量光电管的伏安特性曲线。
3、验证爱因斯坦光电方程，并测定普朗克常量。
二、实验原理1、光电效应当光照射到金属表面时，金属中的电子会吸收光子的能量，如果光子的能量足够大，电子就能克服金属表面的束缚而逸出，形成光电子，这就是光电效应。
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$ 之间的关系为：＄E_{k} ＝hν W$其中，＄h$ 为普朗克常量，＄W$ 为金属的逸出功。
3、截止电压当光电流为零时，所加的反向电压称为截止电压＄U_{0}＄。
此时，光电子的动能全部用于克服电场力做功，有：＄eU_{0} ＝ E_{k}＄将＄E_{k} ＝hν W$ 代入上式，可得：＄U_{0} ＝＼frac{hν W}｛e}＄4、伏安特性曲线在一定频率的光照射下，光电流＄I$ 与光电管两端所加电压＄U$ 的关系曲线称为伏安特性曲线。
三、实验仪器光电管、汞灯、滤光片、电压表、电流表、滑线变阻器、直流电源、遮光罩等。
四、实验步骤1、仪器连接将光电管、电压表、电流表、滑线变阻器等按电路图连接好，确保线路连接正确无误。
2、调整仪器打开汞灯和直流电源，预热一段时间。
调整光电管与汞灯的距离，使光照均匀。
3、测量截止电压依次换上不同波长的滤光片，分别测量对应波长的光的截止电压。
调节滑线变阻器，使电压从零开始逐渐增大，直到电流为零，此时的电压即为截止电压。
记录不同波长下的截止电压。
4、测量伏安特性曲线保持某一波长的光不变，调节滑线变阻器，改变光电管两端的电压，测量不同电压下的光电流，记录数据。
5、重复实验更换其他波长的光，重复上述步骤，获取多组数据。
五、实验数据及处理1、截止电压数据记录｜波长（nm）｜截止电压（V）｜｜｜｜｜365|＿____|｜405|＿____|｜436|＿____|｜546|＿____|｜577|＿____|2、以频率＄ν$ 为横坐标，截止电压＄U_{0}＄为纵坐标，绘制＄U_{0} ν$ 曲线。
光电效应实验报告
引言概述：
光电效应是一种经典的物理现象，其研究对于理解光和电的相互作用、电子动力学、光子学等学科至关重要。
本实验旨在通过对光电效应的研究，探究光电效应的规律和机制。
正文内容：
一、光电效应的背景知识
1.1光电效应的定义和基本原理
1.2光电效应与光子学的关系
1.3光电效应的经典解释和爱因斯坦的贡献
二、光电效应的实验装置和步骤
2.1实验装置的搭建和调试
2.2实验所需仪器的介绍
2.3实验步骤和操作注意事项
三、光电效应的实验结果和数据分析
3.1测量反射光的强度和波长
3.2测量光电流与入射光强度的关系
3.3测量光电流与入射光波长的关系
3.4分析实验数据并绘制曲线图
四、光电效应的规律和机制
4.1光电效应的定性规律
4.2光电效应的定量规律
4.3光电效应的机制和解释
4.4光电效应在光电子器件中的应用
五、光电效应实验的局限和改进
5.1实验中可能存在的误差来源
5.2实验中局限性和改进方法
5.3实验结果的可靠性和重复性分析
总结：
光电效应是光与电的相互作用现象，通过本实验对光电效应进行了研究。
实验结果表明，光电流与光强度和波长有关，符合一定的规律。
光电效应的机制主要包括光子的能量传递和电子的释放等过程。
光电效应在光电子器件中具有广泛的应用前景。
实验中仍存在一些误差和局限，需要进一步改进实验装置和方法，以提高实验结果的可靠性和重复性。
通过本实验的研究，我们对光电效应有了更加深入的认识，同时也对光子学和光电子学等领域的研究有所贡献。
希望本文能够对读者对光电效应的理解和应用有所帮助。
光电效应实验报告
光电效应【实验目的】（1）了解光电效应的规律，加深对光的量子性的认识。
（2）测量普朗克常量h。
【实验仪器】ZKY-GD-4光电效应实验仪，其组成为：微电流放大器，光电管工作电源，光电管，滤色片，汞灯。
如下图所示。
【实验原理】光电效应的实验原理如图1所示。
入射光照射到光电管阴极K上，产生的光电子在电场的作用下向阳极A迁移构成光电流，改变外加电压，测量出光电流I的大小，即可得出光电管的伏安特性曲线。
光电效应的基本实验事实如下：（1）对应于某一频率,光电效应的I-关系如图2所示。
从图中可见，对一定的频率，有一电压U0,当≦时，电流为零，这个相对于阴极的负值的阳极电压U0，被称为截止电压。
(2)当≧后，I迅速增加，然后趋于饱和，饱和光电流IM的大小与入射光的强度P 成正比。
(3)对于不同频率的光，其截止电压的值不同，如图3所示。
(4)截止电压U0与频率的关系如图4所示，与成正比。
当入射光频率低于某极限值（随不同金属而异）时，不论光的强度如何，照射时间多长，都没有光电流产生。
(5)光电效应是瞬时效应。
即使入射光的强度非常微弱，只要频率大于，在开始照射后立即有光电子产生，所经过的时间至多为秒的数量级。
按照爱因斯坦的光量子理论，光能并不像电磁波理论所想象的那样，分布在波阵面上，而是集中在被称之为光子的微粒上，但这种微粒仍然保持着频率（或波长）的概念，频率为的光子具有能量E = h，h为普朗克常数。
当光子照射到金属表面上时，一次被金属中的电子全部吸收，而无需积累能量的时间。
电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引力，余下的就变为电子离开金属表面后的动能，按照能量守恒原理，爱因斯坦提出了著名的光电效应方程：（1）式中，A为金属的逸出功，为光电子获得的初始动能。
由该式可见，入射到金属表面的光频率越高，逸出的电子动能越大，所以即使阳极电位比阴极电位低时也会有电子落入阳极形成光电流，直至阳极电位低于截止电压，光电流才为零，此时有关系：（2）阳极电位高于截止电压后，随着阳极电位的升高，阳极对阴极发射的电子的收集作用越强，光电流随之上升；当阳极电压高到一定程度，已把阴极发射的光电子几乎全收集到阳极，再增加时I不再变化，光电流出现饱和，饱和光电流的大小与入射光的强度P成正比。
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北京科技大学实验报告光电效应实验原理：原理图如右图所示：入射光照射到光电管阴极K上，产生的光电子在电场的作用下向阳极A迁移形成光电流。
改变外加电压V AK，测量出光电流I的大小，即可得出光电管得伏安特性曲线。
1）对于某一频率，光电效应I-V AK关系如图所示。
从图中可见，对于一定频率，有一电压V0，当V AK≤V0时，电流为0，这个电压V0叫做截止电压。
2)当V AK≥V0后，电流I迅速增大，然后趋于饱和，饱和光电流IM的大小与入射光的强度成正比。
3）对于不同频率的光来说，其截止频率的数值不同，如右图：4)对于截止频率V0与频率的关系图如下所示。
V0与成正比关系。
当入射光的频率低于某极限值时，不论发光强度如何大、照射时间如何长，都没有光电流产生。
5）光电流效应是瞬时效应。
即使光电流的发光强度非常微弱，只要频率大于，在开始照射后立即就要光电子产生，所经过的时间之多为10-9s的数量级。
实验内容及测量：1将4mm的光阑及365nm的滤光片祖昂在光电管暗箱光输入口上，打开汞灯遮光盖。
从低到高调节电压（绝对值减小），观察电流值的变化，寻找电流为零时对应的V AK值，以其绝对值作为该波长对应的值，测量数据如下：波长/nm365404.7435.8546.1577频率/8.2147.408 6.897 5.49 5.196截止电压/V 1.679 1.335 1.1070.5570.434频率和截止电压的变化关系如图所示：由图可知：直线的方程是:y=0.4098x-1.6988所以:h/e=0.4098×,当y=0，即时，，即该金属的截止频率为。
也就是说，如果入射光如果频率低于上值时，不管光强多大也不能产生光电流；频率高于上值，就可以产生光电流。
根据线性回归理论：可得：k=0.40975，与EXCEL给出的直线斜率相同。
我们知道普朗克常量,所以，相对误差：2测量光电管的伏安特性曲线1）用435.8nm的滤色片和4mm的光阑实验数据如下表所示：435.8nm4mm光阑I-V AK的关系V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I 0.040 1.90.858 4.2 2.3009.3 6.60019.512.00027.322.00035.8 0.089 2.10.935 4.4 2.50010 6.80019.912.50027.722.70036.2 0.151 2.3 1.096 4.9 2.70010.67.20020.513.00028.324.10037 0.211 2.4 1.208 5.3 2.90011.17.80021.514.20029.425.70037.9 0.340 2.7 1.325 5.6 3.200128.7002315.00030.126.80038.30.395 2.9 1.468 6.1 3.80013.99.10023.616.10031.127.50038.7 0.470 3.1 1.637 6.7 4.20014.89.80024.616.60031.629.50039.5 0.561 3.3 1.7797.2 4.90016.410.20025.117.50032.330.90040.1 0.656 3.6 1.9307.8 5.40017.410.70025.818.600330.725 3.8 2.0008.3 6.10018.711.10026.319.60033.72）用546.1nm的滤光片和4mm的光阑数据如下表所示：546.1nm4mm光阑I-V AK的关系V AK I V AK I V AK I V AK I0.3 1.3 5.99.113.213.023.815.91.02.6 6.89.814.113.325.316.11.4 3.47.610.415.113.726.416.51.8 4.18.210.816.114.027.216.62.2 4.98.811.117.114.228.016.72.8 5.79.811.617.814.428.916.73.2 6.310.011.918.914.729.716.83.97.111.412.319.714.930.716.94.37.612.112.620.115.031.217.04.98.212.712.920.915.2作两种情况下，光电管得伏安特性曲线：Z实验4.3光电效应和普朗克常数的测量1887年德国物理学家H.R.赫兹发现电火花间隙受到紫外线照射时会产生更强的电火花。
赫兹的论文《紫外光对放电的影响》发表在1887年《物理学年鉴》上。
论文详细描述了他的发现。
赫兹的论文发表后，立即引起了广泛的反响，许多物理学家纷纷对此现象进行了研究，用紫外光或波长更短的X 光照射一些金属，都观察到金属表面有电子逸出的现象，称之为光电效应。
对光电效应现象的研究，使人们进一步认识到光的波粒二象性的本质，促进了光量子理论的建立和近代物理学的发展，现在光电效应以及根据光电效应制成的各种光电器件已被广泛地应用于工农业生产、科研和国防等各领域。
【实验目的】1通过实验加深对光的量子性的认识；2验证爱因斯坦方程，并测量普朗克常数以及阴极材料的“红限”频率。
【实验原理】一、光电效应及其实验规律当一定频率的光照射到某些金属表面上时，可以使电子从金属表面逸出，这种现象称为光电效应，所产生的电子称为光电子。
研究光电效应的实验装置如图4.3.1所示，入射光照射到阴极K 时，由光电效应产生的光电子以某一初动能飞出，光电子受电场力的作用向阳极A 迁移而构成光电流。
一定频率的光照射阴极K 所得到的光电流I 和两极间的电压U 的实验曲线如图4.3.2所示。
随着光电管两端电压的增大,光电流趋于一个饱和值m I ，当U ≤S U 时，光电流为零，S U 称为反向遏止电压。
总结所有的实验结果，光电效应的实验规律可归纳为：图4.3.1光电效应实验装置示意图0U SU 图4.3.2U ——I 特性曲线（1）对于一种阴极材料，当照射光的频率确定时，饱和光电流m I 的大小与入射光的强度成正比。
（2）反向遏止电压S U 的物理含义是：当在光电管两端所加的反向电压为S U 时，则逸出金属电极K 后具有最大动能的电子也不能到达阳极A，此时2max 21mV eU S =（4.3.1）实验得出光电子的初动能与入射光的强度无关，而只与入射光的频率有关。
（3）光电效应存在一个阈频率0ν，当入射光的频率0νν<时，不论光的强度如何都没有光电子产生。
（4）光电效应是瞬时效应，只要照射光的频率大于0ν，一经光线照射，立刻产生光电子，响应时间为s 910−。
对于这些实验事实，经典的波动理论无法给出圆满的解释。
按照电磁波理论，电子从波阵面连续地获得能量。
获得能量的大小应当与照射光的强度有关，与照射的时间长短有关，而与照射光的频率无关。
因此对于任何频率的光，只要有足够的光强度或足够的照射时间，总会发生光电效应。
这些结论是与实验结果直接矛盾的。
二、爱因斯坦方程和密立根实验1905年爱因斯坦受普朗克量子假设的启发，提出了光量子假说，即：一束光是一粒一粒以光速C 运动的粒子流，这些粒子称为光子，光子的能量为νh E =（h 为普朗克常数，ν为光的频率）。
当光子照射金属时，金属中的电子全部吸收光子的能量νh ，电子把光子能量的一部分变成它逸出金属表面所需的功W ，另一部分转化为光电子的动能，即：W mV h +=2max 21ν（4.3.2）式中:h —普朗克常数，公认值为6.62916SJ ⋅×−3410这就是著名的爱因斯坦光电效应方程。
根据这一理论，光电子的能量只决定于照射光的频率，并与之成线性关系。
由（4.3.2）式可见,只有当νh W ≥时,才会有光电子发射,我们把h W 记作0ν,即h W=0ν（4.3.3）这就是说0ν是能发生光电效应的入射光的最小频率，显然它的值随金属种类不同而不同,又称“红限”频率。
爱因斯坦光量子理论圆满地解释了光电效应的各条实验规律。
爱因斯坦的光子理论由于与经典电磁理论抵触，一开始受到怀疑和冷遇。
一方面是因为人们受传统观念的束缚，另一方面是因为当时光电效应的实验精度不高，无法验证光电效应方程。
密立根从1904年开始光电效应实验，1912-1915年间，密立根对一些金属进行测量，得出了光电子的最大动能2max 21mV 和入射光频率ν之间的严格线性关系（图4.3.3），直线在横轴上的交点0ν，说明照射光的频率小于0ν时不会有光电子发射。
不同的金属其0ν值不同，但所有的金属直线的斜率却是不变的。
密立根于1916年发表论文证实了爱因斯坦方程的正确性，并直接运用光电方法对普朗克常数h 作了首次测量。
历经十年，密立根用实验证实了爱因斯坦的光量子理论。
两位物理大师因在光电效应等方面的杰出贡献，分别于1921和1923年获得诺贝尔物理学奖。
光量子理论创立后，在固体比热，辐射理论，原子光谱等方面都获得成功，人们逐步认识到光具有波动和粒子二象属性。
光子的能量νh E =与频率有关，当光传播时，显示出光的波动性，产生干涉，衍射，偏振等现象；当光和物体发生作用时，它的粒子性又突出了出来。
后来科学家发现波粒二象性是一切微观物体的固有属性，并发展了量子力学来描述和解释微观物体的运动规律，使人们对客观世界的认识前进了一大步。
三、普朗克常数的测量原理根据爱因斯坦光电效应方程（4.3.2）式、截止电压S U 与光电子的最大初动能的关系（4.3.2）式以及“红限”频率0ν与逸出金属表面所需的功W 之间的关系（4.3.3）式，可得到：)(0νν−=h U e S （4.3.4）此式表明截止电压S U 是频率ν的线性函数，相应的曲线如图4.3.4所示，可知ν−S U 直线的斜率为：e hk =（4.3.5）ν−S U 直线的延长线对纵轴的截距为e WU =0（4.3.6）ν−S U 直线与横轴的交点为阴极材料的“红限”频率0ν。
综上所述，通过用不同频率的光照射阴极，测得相应的截止电压，得出ν−S U 关系，即可求得h 、0ν、W 。
四、影响准确测量截止电压的因素测量普朗克参数h 的关键是正确的测出截止电压S U ，但实际上由于光电管制作工艺等原因，给准确测定截止电压带来了一定的困难。
实际测量的光电管伏安特性曲线与理论曲线0图4.3.3图4.3.4照射光频率与截止电压的关系有明显的偏差，引起这种偏差的主要原因有：（1）在无光照时，也会产生电流，称之为暗电流。
它是由阴极在常温下的热电子发射形成的热电流和封闭在暗盒里的光电管在外加电压下因管子阴极和阳极间绝缘电阻漏电而产生的漏电流两部分组成。