光电效应及普朗克常数的测定预习提纲
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。
利用光电效应测普朗克常数实验报告
利用光电效应测普朗克常数实验报告实验报告：利用光电效应测普朗克常数一、引言光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会释放出电子。
根据经典物理学理论，根据光的强度增大，金属表面释放出的电子数量也应该增大。
然而，在实验中却发现了一些异常现象，例如有些金属表面即便是强光照射下电子数量很少，也有些金属表面即便是弱光照射下电子数量很多。
这一现象在经典理论中无法解释，但通过引入光的能量量子化概念，可以解释为光的能量以粒子的形式传递，并且在一定条件下会被物质吸收。
根据这个理论，我们可以用光电效应来测量普朗克常数。
二、实验目的本实验的目的是利用光电效应测量普朗克常数，并验证光电效应与光强度、频率、阈值电压的关系。
三、实验原理普朗克常数是用来描述能量量子化与辐射的关系的物理常数。
根据光电效应理论，当光照射在金属表面时，光子携带一定的能量，当这个能量大于金属表面的阈值电压时，金属表面才会释放出电子。
根据能量守恒定律，光子的能量等于电子的逸出功（金属表面的电子脱离金属所需要的最小能量）加上电子动能。
因此，我们可以利用光的频率和阈值电压来测量普朗克常数。
四、实验步骤1.将光源朝向光电池，并将光电池的输出接入示波器，调节光源的强度，使得示波器正常工作。
2.测量不同波长、不同强度的光源对应的阈值电压，并记录下实验数据。
3. 根据记录的数据计算光子能量E=hv，其中v为光的频率。
4.对不同波长、不同强度的光源的光子能量和阈值电压进行拟合，得到普朗克常数的近似值。
五、数据处理与分析根据实验记录的数据，我们可以通过计算光子的能量E和对应的阈值电压的比值，得到普朗克常数的近似值。
根据布朗运动原理和随机误差的性质，使用合适的统计方法对数据进行处理和分析，最终得到普朗克常数的准确值。
六、实验结论通过本实验，我们成功地利用光电效应测量了普朗克常数，并验证了光电效应与光强度、频率、阈值电压的关系。
实验结果与理论值相符合，证明了普朗克常数的测量方法的可靠性。
光电效应法测定普朗克常数实验报告(一)
光电效应法测定普朗克常数实验报告(一)光电效应法测定普朗克常数实验报告简介本次实验旨在通过测量光电电流与光强度之间的关系，来确定普朗克常数的值。
实验步骤及结果1.将金属光阻电池置于黑暗室中，打开加热丝，加热至适当温度。
2.用可调节的高压直流电源将金属光阻电池的负电极与光电管的阳极相连，调整电压直至光电流不为零。
3.将光源调至不同亮度，分别记录不同光强度下的光电流值。
4.根据测得的数据，绘制光电流与光强度的图像，通过斜率的计算来确定普朗克常数的值。
经过实验，得到普朗克常数的值为6.629×10−34J⋅s。
实验分析1.实验结果与理论值相符合，证明光电效应法是一种有效的测定普朗克常数的方法。
2.实验中需要控制光源的亮度，否则测得的数据可能不准确。
3.在实验过程中，还需注意金属光阻电池的温度和电压的调节，以确保测量的准确性。
总结通过本次实验，我们成功地利用光电效应测定了普朗克常数的值，深入了解了相关的物理原理和实验步骤，并掌握了实验中的技巧和注意事项，这对我们今后的学习和科研工作都有很大的帮助。
4.实验误差分析在实验中，由于光电效应本身的动力学效应和金属电阻的存在，可能会导致一些误差，具体分析如下：•光电效应中电子的动能难以精确测量，这可能会导致数据误差。
•金属电阻会使得实际测得的电压与理论值之间存在差距，这也会对实验数据产生影响。
•光源的亮度可能在实验过程中不稳定，如有极小变化也会对实验产生影响。
5.改进方案为了减小误差，我们可以采取以下措施：•将实验环境尽可能地保持稳定，以减小光源亮度和金属电阻对实验数据的影响。
•在实验中要注意对电子动能进行更精确的测量，以确保数据的准确性。
•尽量使用高质量的电子器件，并根据实际情况进行适当的调整，以保证实验数据的可靠性。
6.结论通过实验，我们成功地利用光电效应测定了普朗克常数的值，对实验的步骤和注意事项有了更深入的了解，并对误差分析和改进方案有了更全面的认识。
光电效应测普朗克常数实验报告心得与建议
光电效应测普朗克常数实验报告心得与建议在物理的奇妙世界里，光电效应测普朗克常数这个实验就像是一场神秘而精彩的冒险。
做这个实验的时候，那感觉，就像在黑暗中摸索着寻找宝藏，每一步都充满了未知和惊喜。
实验过程中，仪器的调试可真是个精细活。
那些复杂的线路和旋钮，就像迷宫里的岔路，稍有不慎就会迷失方向。
你得小心翼翼，像对待宝贝一样对待那些仪器，不然一个不小心，数据就跑偏啦！测量数据的时候，那心情，就跟买彩票等着开奖似的，紧张又期待。
每一个数据的跳动，都像是命运的指针在摇摆。
有时候，数据稳定得让人安心；有时候，又波动得让人揪心，这感觉，谁做谁知道！说到处理数据，那可真是个考验耐心和细心的活儿。
就好比是在一堆沙子里淘金，得一点点筛选，一点点分析。
一个小错误，可能就会让整个结果变得不靠谱。
再来说说实验中的那些小技巧。
比如说，在调节仪器的时候，要慢、要稳，这就像骑自行车，太快容易摔倒，太慢又骑不动。
还有啊，测量的时候要保持环境的稳定，不然外界的一点点干扰，就会像一阵风打乱了风筝的方向。
那怎样才能做好这个实验呢？首先得有一颗好奇的心，就像探险家对未知的大陆充满渴望。
还要有耐心，不能着急，要像钓鱼的人，静静地等待鱼儿上钩。
另外，实验前的准备工作可不能马虎。
就像战士上战场前要检查装备一样，把仪器都检查好，原理都搞清楚，这样上阵才不会手忙脚乱。
在实验中遇到问题也别怕，要勇敢面对。
这就好比爬山的时候遇到陡坡，不能退缩，得想办法攀上去。
总之，做这个光电效应测普朗克常数的实验，就像是一次充满挑战和乐趣的旅程。
只要用心去感受，去探索，就能收获满满的知识和宝贵的经验。
相信自己，勇敢前行，你一定能在物理的世界里找到属于自己的宝藏！。
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。
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
107
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
102
106
A
短路
表指满度。
104 103 105
102
106
A
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
实验仪器介绍
图5 仪器结构图
实验仪
1
2
345来自61汞灯电源 2汞灯 3滤色片 4光阑 5光电管 6基座
实验内容和操作提示
▪ 调整光电管与汞灯距离为约40cm并保持不变。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（后面板上）连接起来（红—红，蓝— 蓝）。务必反复检查,切勿连错！
测普朗克常数h
▪ ④ 光电管的阴极上均匀涂有逸出功小的光敏材 料，而阳极选用逸出功大的金属制造，为什么？
光电效应测定普朗克常数
h 6.629161034 J s
M.普朗克
hv 1 mV 2 W 2
A.爱因斯坦
实验目的
▪ 1、定性分析光电效应规律，通过光电效 应实验进一步理解光的量子性；
▪ 2、学习验证爱因斯坦光电方程的实验方 法，并测定普朗克常数h；
光电效应法测定普朗克常数
将实验仪及汞灯电源接通（汞 灯及光电管暗盒遮光盖盖上），
预热20分钟。
预习思考题
▪ ① 经典的光波动理论在哪些方面不能解释光电 效应的实验结果？
▪ ② 光电效应有哪些规律，爱因斯坦方程的物理 意义是什么？
▪ ③ 光电流与光通量有直线关系的前提是什么？ 掌握光电特性有什么意义？
▪ 3、进一步练习利用线性回归和作图法处 理实验数据。
实验原理
爱因斯坦光电效应方程
h 1 m 2 W
2
U0
h (
e
0 )
物理解释：
当光束照射到金属表面时，金属中的自由电子从入射 光中吸收一个光子能量，此能量一部分消耗于逸出金 属表面时所必需的逸出功W，另一部分转变为光电子 的初动能，由能量守恒原理可得光电效应方程。
▪ 2、用作图法求出Uo -ν直线的斜率k，利用h = ek求出普朗克常数，并算出所测值与公认值之间 的相对误差。
J342合集-物理实验-光电效应法测定普朗克常数-多普勒
3.1 利用多普勒测速仪测量运动物体通过光电门处的速度 (1) 确认多普勒超声测速仪、示波器与桌上电源插座连好，打开桌上电源插
座开关。 (2) 打开多普勒超声测速仪以及示波器的电源，此时系统启动并初始化，如
小车不在指定位置（导轨左侧限位处），系统自动将小车复位。 (3) 操作测速仪表面薄膜键盘通过“上翻”“下翻”或数字键选择“开始测
2.仪器相关原理简介与相应计算 在无色散情况下，波在介质中的传播速度是恒定的，不会因波源运动而改变，
也不会因观察者运动而改变。但当波源（或观察者）相对介质运动时，观察者所 接收到的频率却可以改变。当我们站在铁路旁，有火车高速经过时，汽笛声会由 高亢变得低沉，就是这个缘故。如果观察者运动，而火车静止，也有类似的现象。 这种由于波源或观察者（或两者）相对介质运动而造成的观察者接收频率发生改 变的现象，称为多普勒效应。
标识）。
小车靠近超声头时速度公式：
v = f − f0 u = Δf u f + f0 2f0 + Δf
小车远离超声头时速度公式：
v = f − f0 u = Δf u f + f0 2f0 − Δf
上面两个公式是进行测量的依据，在实验中，学生需要从示波器上相应波
形读出 f 0与 Δf ，并由上面两个公式计算得到小车的运行速度，再与仪器自动
光电效应实验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。随着科学技术的发展，光电效应已广泛用于工农业生产、国防和许多科技领 域。利用光电效应制成的光电器件，如光电管、光电池、光电倍增管等，已成为 生产和科研中不可缺少的器件。
二、 实验目的和教学要求
1、定性分析光电效应规律，通过光电效应实验进一步理解光的量子性； 2、学习验证爱因斯坦光电方程的实验方法，并测定普朗克常数 h； 3、进一步练习利用线性回归和作图法处理实验数据。
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报告
实验二十五用光电效应法测普朗克常量从19世纪以来，人们对光电效应现象的研究，曾对量子理论的发展起过重要的推动作用。
美国著名物理学家密立根经过十年的努力，终于用实验验证的爱因斯坦的光电效应方程，首次利用光电效应法测定了普朗克常数。
根据光电效应制成的光电器件，在现代科学技术中有着广泛的应用。
例如，将光讯号转换成电讯号的光电管广泛应用于光电自动控制、传真电报、电视录像等设备中。
[实验目的]1.了解光的量子性及光电效应的基本概念。
2.测定光电管的伏安特性曲线。
3.验证爱因斯坦光电效应方程，测量普朗克常数。
[实验仪器]GP-1型普朗克常数测定仪由高压汞灯，光电管，滤色片和微电流放大器等四部分组成。
[实验原理]当一束入射光照射在金属表面时，金属内部的电子会从表面逸出。
我们称这一物理现象为光电效应。
逸出的电子称为光电子。
早在19世纪末叶，德国物理学家赫兹在实验验证麦克斯韦电磁理论所预言的电磁波是否存在时，就意外地发现了这一现象。
随后，人们对它进行了大量的实验研究并总结出了一系列实验规律：（1）光电发射率（光电流）与光强成正比；[图4-25-2(a)(b)];时，不（2）光电效应存在一个阀频率（或称截止频率），当入射光的频率低于某一阀值论光强度如何，都没有光电子产生[图4-25-2(c)];（3）光电子的动能与光强无关，但与入射光的频率成正比；[图4-25-2(d)];（4）光电效应是瞬时效应，一经光线照射，立刻产生光电子。
以上这些规律都无法用当时为人们所熟知的光的电磁理论来加以解释。
1905年爱因斯坦提出了“光电子”的 假设，从而成功的解释了光电效应的各项基本规律，使人们对光的本性有了一新的飞跃。
按照这个理论，光能并不像波动理论认为的那样连续分布在波阵面上，而是以光量子的形式一份份地向外传递。
对于频率为ν的光波，每个光子的能量为νεh = （h=6.626×10s j 34⋅-）当频率为ν的光照射金属时，光字与电子碰撞，光子把全部能量传递给电子。
光电效应与普朗克常数的测量
物理实验报告实验名称：光电效应与普朗克常数的测量学院：xxx 专业班级：xxx 学号：xxx 学生姓名：xxx实验预习题成绩：预习题（一空一分，共10分）1.(单选题)某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使该金属产生光电效应(C)A. 延长光照时间B. 增大光的强度C. 换用波长较低的光照射D. 换用频率较低的光照射2.(单选题)用绿光照射一光电管,能产生光电效应.欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,应(D)A. 改用红光照射B. 增大绿光的强度C. 增大光电管上的加速电压D. 改用紫光照射3.(单选题)光电效应仪的光电管暗盒的入光口处(C)A. 可以直接入射汞灯光线B. 可以直接入射自然光C. 必须加盖遮光盖或者滤光片或者透光片D. 没有特殊要求4.(单选题)在实验中,滤光片波长越长,饱和电流的值越来越小,原因是(A)A. 波长越长,光子能量越小B. 波长越长,光子能量越大C. 波长越长,光强越小D. 波长越长,光强越大5.(填空题)光电子的初动能与入射光(A)呈线性关系，而与入射光的(B)无关A：频率 B：强度 C：加速电压值 D：材料6.(填空题)光电流随加速电位差U的增加而(E)，加速电位差增加到一定量值之后，光电流强度达到饱和值I，I与(A)成正比，而与入射光的(B)无关。
A: 频率 B: 光强 C:加速电压 D: 材料 E: 增加 F: 减少7.(判断题)在光电效应实验中，光照越强，光电子初动能越大，因而遏止电压越高(B)。
A: 正确 B: 错误原始数据记录成绩：实验报告正文成绩：（内容包括名称，目的，仪器，原理，内容，数据处理，误差计算及分析，注意事项）一、实验名称光电效应与普朗克常数的测量二、实验目的:1、通过实验深刻理解爱因斯坦的光电效应理论,了解光电效应的基本规律2、掌握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,并用以测定普朗克常数4、了解光电效应基本规律，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三、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。
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。
光电效应法测量普郎克常数实验报告
实验十八 光电效应测定普朗克常量实验目的：1. 加深对光电效应和光的量子性的认识2. 了解验证爱因斯坦光电效应方程的基本实验方法，测定普朗克常量实验原理：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：hA v =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：GP-1A 型普朗克常量测定仪及GP-1A 型微电流测量仪等。
或光电管、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。
（不同版本仪器不同）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 曲线:1．波长为365nm(频率为8.22Hz 1410⨯)时：其中所找点为的横坐标为—1.4252．波长为-0.9953．波长为-0.935I /u A4.波长为-0.886I / u A5.波长为5.56.06.57.07.58.08.50.80.91.01.11.21.31.41.510^14HzVLinear Regression for Data1_B: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%Linear Regression for Data1_B: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。
光电效应预习报告
问题一：实验装置中的高ห้องสมุดไป่ตู้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
大学物理实验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
大学物理实验预习报告
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：
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？
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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K
s
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：x1014
HZ ）：
（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 。
其中：K 在图上直接找出
0100%h h E h -=
⨯
计算：图中看出斜率为：0.4378 x10-14；斜率不确定度0.031 x10-14
计算得： 百分差：%
5.5%10010
63.61063.61001.7%10034
34340
0=⨯⨯⨯-⨯=
⨯-=
---h
h h E p
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。
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；
h
h h =±∆1914341.6100.031100.5010()
h k e J S ---∆=⋅∆=⨯⨯⨯=⨯34
(7.010.50)10h h h J S -=±∆=±⨯191434eK=1.6100.4378107.0110()h J S ---=⨯⨯⨯=⨯
（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。
（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
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）； （7） 截止电压尽量取准确。
欢迎您的下载，资料仅供参考！
19143420.00eK=1.6100.436610 6.9910()
h J S ---=⨯⨯⨯=⨯191434
27.13eK=1.6100.4378107.0110()
h J S ---=⨯⨯⨯=⨯。