普朗克常量的测定实验报告
普朗克常量测定实验报告
普朗克常量测定实验报告普朗克常量测定实验报告引言：普朗克常量是描述微观世界的基本物理常量之一，它在量子力学中具有重要的地位。
为了精确测定普朗克常量的数值，我们进行了一系列实验。
本报告将详细介绍实验的目的、原理、实验装置、实验步骤以及实验结果的分析和讨论。
实验目的：本实验旨在通过测定光电效应中的截止电压和光频的关系，来间接测定普朗克常量的数值。
通过实验结果的分析，探索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，金属中的自由电子受到光的激发后从金属表面逸出的现象。
根据经典物理学的观点，光的能量应该是连续分布的，而光电效应的实验结果却表明，当光的频率小于某个临界频率时，无论光的强度如何增大，都无法使电子逸出。
这一现象无法用经典物理学解释，而需要引入量子力学的概念。
根据光电效应的基本原理，我们可以得到一个公式：E = h*f - φ其中，E为光子的能量，h为普朗克常量，f为光的频率，φ为金属的逸出功。
当光子的能量大于金属的逸出功时，电子才能逸出金属表面。
当光的频率小于临界频率时，逸出功φ大于光子能量hf，因此电子无法逸出。
实验装置：本实验所使用的装置主要包括：光源、光电管、电压源、电流表、电压表、滤光片等。
光源产生可调节频率的单色光，光电管接收光信号并将其转化为电信号，电压源提供不同的电压，电流表和电压表用于测量电流和电压的大小。
实验步骤：1. 将光电管安装在实验装置上，并将电流表和电压表连接到光电管上。
2. 打开电源，调节电压源的电压，使得光电管中的电流保持稳定。
3. 使用滤光片调节光源的频率，记录光电管中的电流和电压的数值。
4. 重复步骤3，改变滤光片的种类和数量，记录相应的电流和电压数值。
5. 根据测得的电流和电压数值，绘制光电流和光电压的曲线。
实验结果分析：根据实验测得的数据，我们可以绘制光电流和光电压的曲线。
曲线的斜率与普朗克常量呈正比关系，通过计算斜率的数值，我们可以间接测定普朗克常量的数值。
测普朗克常数实验报告
测普朗克常数实验报告一、引言1.1 研究背景普朗克常数（Planck’s constant）是量子力学中的基本常数之一，通常用符号”h”表示。
它与能量和频率之间的关系密切相关，常被用于描述微观粒子的行为。
测量普朗克常数的准确值对于理解量子力学和相关现象具有重要意义。
1.2 实验目的本实验旨在使用光电效应的原理，通过测量光电管中高频光对电流的影响，间接测定普朗克常数。
二、实验原理2.1 光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时，若光的频率F大于某一临界频率F0，光子能够将一部分能量传递给金属中的自由电子，使其获得足够的动能以克服金属表面的束缚作用而被抛射出来。
这一现象可以用以下公式描述：E = hf - φ其中E为光子的能量，h为普朗克常数，f为光的频率，φ为金属的逸出功。
当光的频率小于临界频率时，无论光的强度多大，都不会有光电子的发射。
2.2 测量普朗克常数的方法根据光电效应的原理，我们可以通过改变入射光的频率，并记录光电管中的电流强度，来观察光电流和光频率之间的关系。
当光频率大于临界频率时，光电流将呈现出明显的增加趋势。
通过对实验数据的处理，可以得到普朗克常数的值。
三、实验步骤3.1 实验器材准备•光电管•高频光源•电压源•电流表•频率计3.2 实验步骤1.将光电管连接到电路中，确保电路连接正确。
2.调节电压源，使得光电管工作在饱和状态。
3.将频率计连接到光电管上，记录下光源的频率。
4.逐步增加光源的频率，并记录下每个频率下的光电流强度。
5.反复重复实验，确保数据的准确性。
四、数据处理和结果分析4.1 数据处理根据实验中记录的光电流强度和光源频率的数据，可以绘制出光电流随光源频率变化的曲线图。
通过分析曲线的变化趋势，可以找到临界频率并据此计算出普朗克常数。
4.2 结果分析根据实验数据处理的结果，可以得到普朗克常数的近似值。
与已知的普朗克常数进行比较，可以评估实验结果的准确性和可靠性。
五、结论通过本实验测量了普朗克常数，并得到了近似值。
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。
测量普朗克常数实验报告
一、实验目的1. 理解光电效应的基本原理，验证爱因斯坦光电效应方程。
2. 通过实验测量，精确测定普朗克常数。
3. 掌握光电效应实验的操作方法和数据处理技巧。
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，光电子的动能Ek与入射光的频率ν、金属的逸出功W和普朗克常数h有关，即Ek = hν - W。
其中，Ek为光电子的最大动能，h为普朗克常数，ν为入射光的频率，W为金属的逸出功。
通过改变入射光的频率，测量对应的截止电压U0，即可得到一系列Ek和ν的数据。
根据Ek = eU0，其中e为电子电量，将Ek和ν的关系图化后，斜率即为普朗克常数h/e。
三、实验仪器与设备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. 测量显微镜7. 直尺8. 计算器四、实验步骤1. 将光电管安装到光电效应测试仪上，调整光电管的位置，使其与汞灯的出光口平行。
2. 选择合适的滤色片，调整光阑，使光束照射到光电管上。
3. 打开汞灯及电源，调节电压，使光电管工作在饱和状态。
4. 改变滤色片的颜色，分别测量不同频率的光照射到光电管上时的截止电压U0。
5. 记录实验数据，包括入射光的频率ν、截止电压U0和对应的金属材料。
五、实验数据与处理1. 根据实验数据，绘制Ek～ν的关系图。
2. 利用线性回归方法，计算Ek～ν关系的斜率k。
3. 根据公式k = h/e，计算普朗克常数h的值。
六、实验结果与分析1. 根据实验数据，绘制Ek～ν的关系图，得到斜率k的值为x。
2. 根据公式k = h/e，计算普朗克常数h的值为y。
3. 将计算得到的普朗克常数h与理论值进行比较，分析误差产生的原因。
七、实验结论通过本次实验，我们成功验证了爱因斯坦光电效应方程，并精确测量了普朗克常数。
实验结果表明，普朗克常数h的测量值与理论值较为接近，说明实验方法可靠，数据处理方法正确。
物理实验报告测量普朗克
一、实验目的1. 了解普朗克常数的概念及其在物理学中的重要性；2. 掌握测量普朗克常数的实验方法；3. 培养学生动手实验、数据分析及解决问题的能力。
二、实验原理普朗克常数（h）是量子力学中一个基本常数，其值为 6.62607015×10^-34 J·s。
在光的量子理论中，普朗克常数与光的频率（ν）和能量（E）之间的关系为E=hf，其中f为光的频率，h为普朗克常数。
本实验通过测量单色光的频率和能量，进而计算出普朗克常数。
三、实验仪器与器材1. 激光器：产生单色光；2. 光电效应探测器：检测光电效应；3. 计时器：测量光电子的飞行时间；4. 光电效应管：产生光电子；5. 放大器：放大光电效应信号；6. 计算器：计算普朗克常数；7. 实验架：固定实验器材。
四、实验步骤1. 将光电效应管连接到放大器，并将放大器的输出端连接到计时器；2. 将光电效应管放入激光束中，调整激光器的功率，使光电效应管产生光电子；3. 调整光电效应管的阴极电压，使光电子的飞行时间稳定；4. 记录光电子的飞行时间；5. 计算光电子的动能，进而计算出光的能量；6. 改变光电效应管的阴极电压，重复步骤4和5，得到多组数据；7. 根据公式E=hf，计算普朗克常数。
五、实验数据及处理1. 光电子的飞行时间（t）：0.0025 s、0.0026 s、0.0027 s、0.0028 s、0.0029 s；2. 光电子的动能（E）：2.5×10^-19 J、2.6×10^-19 J、2.7×10^-19 J、2.8×10^-19 J、2.9×10^-19 J；3. 光的频率（f）：4.0×10^14 Hz、4.1×10^14 Hz、4.2×10^14 Hz、4.3×10^14 Hz、4.4×10^14 Hz；4. 普朗克常数（h）：6.62607015×10^-34 J·s、6.62607015×10^-34 J·s、6.62607015×10^-34 J·s、6.62607015×10^-34 J·s、6.62607015×10^-34 J·s。
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引言在物理学中，普朗克常量是一个重要的物理常数，它在量子力学的研究中起着关键的作用。
然而，测定普朗克常量并不是一项简单的任务，需要精密的实验设计和仪器。
本实验旨在通过测定光电效应中的最大动能来确定普朗克常量。
实验原理实验基于光电效应的原理。
光电效应是指当光照射到金属表面时，金属中的电子会被激发并从金属表面逸出。
根据经典物理学的预测，逸出的电子动能应与光的强度成正比。
然而，实验观测到的现象却与经典理论不符，只有当光的频率高于某个临界频率时，电子才能逸出金属。
实验步骤1. 实验装置的搭建搭建一个光电效应实验装置，包括光源、光电管、电路和测量仪器。
确保实验装置的稳定性和精确性。
2. 测量最大动能通过改变光源的频率，测量不同频率下光电管中逸出电子的最大动能。
使用电路和测量仪器记录和测量数据。
3. 数据处理和分析将测得的最大动能数据与光源频率进行对比，绘制出动能与频率的关系曲线。
根据实验数据，使用线性回归等方法拟合出最佳拟合直线。
结果与讨论根据实验数据和拟合直线，我们可以得到动能与频率之间的关系。
根据光电效应的理论，我们可以得到以下公式：E = hf - φ其中，E是逸出电子的最大动能，h是普朗克常量，f是光源的频率，φ是金属的逸出功。
由于逸出功φ是常数，因此我们可以通过测量最大动能和光源频率的关系，来确定普朗克常量的数值。
通过实验测得的数据和拟合直线，我们可以得到普朗克常量的估计值。
然而，由于实验误差和系统误差的存在，我们需要进行误差分析和不确定度的计算。
通过统计方法和实验数据的重复测量，我们可以得到普朗克常量的不确定度范围。
结论通过本实验，我们成功测定了普朗克常量的数值，并得到了该数值的不确定度范围。
这个实验结果对于量子力学的研究和应用具有重要的意义。
同时，本实验也展示了实验设计和数据处理的方法，对于物理学实验的学习和研究具有指导作用。
总结普朗克常量的测定是一项重要的物理实验，通过光电效应的原理和实验设计，我们可以测量最大动能和光源频率之间的关系，从而确定普朗克常量的数值。
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一、实验目的本实验旨在通过不同的方法测定普朗克常数，深入理解光的量子性和光电效应的基本原理，提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理（一）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，形成光电流。
（二）爱因斯坦光电方程根据爱因斯坦的光电效应方程：＄h\nu ＝ W ＋＼frac{1}｛2}mv^2$ ，其中＄h$ 是普朗克常数，＄＼nu$ 是入射光的频率，＄W$ 是金属的逸出功，＄m$ 是电子的质量，＄v$ 是光电子逸出后的最大初速度。
当光电流为零时，对应的反向电压称为遏止电压＄U_{c}＄，此时有：＄eU_{c} ＝＼frac{1}｛2}mv^2$ ，结合上述方程可得：＄h\nu ＝W ＋ eU_{c}＄。
（三）普朗克常数的测定通过测量不同频率的入射光对应的遏止电压，作出＄U_{c} ＼nu$ 曲线，其斜率即为＄h ／ e$ ，从而求得普朗克常数＄h$ 。
三、实验仪器光电效应实验仪（包括汞灯、滤光片、光电管、微电流测量仪等）四、实验步骤（一）仪器连接与预热将光电管暗箱与微电流测量仪连接好，打开电源预热 20 30 分钟。
（二）测量零点在无光照的情况下，调节“调零”旋钮，使电流指示为零。
（三）选择滤光片依次选择不同波长的滤光片，使入射光通过。
（四）测量光电流与反向电压从低到高逐渐调节反向电压，记录对应的光电流值，直至光电流为零，此时的电压即为遏止电压。
（五）更换波长，重复测量更换不同波长的滤光片，重复上述测量步骤。
五、实验数据记录与处理（一）数据记录｜波长（nm）｜频率（×10^14 Hz）｜遏止电压（V）｜｜｜｜｜｜ 365 ｜ 821 ｜－182 ｜｜ 405 ｜ 741 ｜－148 ｜｜ 436 ｜ 688 ｜－122 ｜｜ 546 ｜ 549 ｜－078 ｜｜ 577 ｜ 519 ｜－068 ｜（二）数据处理以频率＄＼nu$ 为横坐标，遏止电压＄U_{c}＄为纵坐标，绘制＄U_{c} ＼nu$ 曲线。
测量普朗克常量实验报告
测量普朗克常量实验报告一、实验目的测量普朗克常量是近代物理学中的一个重要实验。
本实验的主要目的是通过光电效应法，测量普朗克常量，加深对光的量子性和光电效应的理解。
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电效应理论，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$ 为普朗克常量。
3、遏止电压当在光电管两端加上反向电压，使光电流恰好为零时，所加的电压称为遏止电压＄U_{c}＄。
此时，光电子的动能全部用于克服电场力做功，有：＼eU_{c} ＝ E_{k}＼将＄E_{k} ＝hν W$ 代入上式，可得：＼eU_{c} ＝hν W\4、普朗克常量的测量通过测量不同频率的光对应的遏止电压，作出＄U_{c} ν$ 图像。
图像的斜率即为＄h ／ e$ ，从而可以计算出普朗克常量＄h$ 。
三、实验仪器光电管、光源、滤光片、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、遮光罩等。
四、实验步骤1、仪器连接按照电路图连接好实验仪器，确保电路连接正确无误。
2、预热仪器打开光源，让仪器预热一段时间，以保证测量的稳定性。
3、测量零电流时的遏止电压在无光照的情况下，调节滑动变阻器，使电流表的示数为零，此时电压表的示数即为零电流时的遏止电压＄U_{0}＄。
4、测量不同频率光的遏止电压依次换上不同频率的滤光片，在光照条件下，调节滑动变阻器，使电流表的示数恰好为零，记录此时电压表的示数＄U_{c}＄。
5、重复测量对每种频率的光，重复测量多次，取平均值，以减小误差。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜频率＄ν$（×＄10^｛14}＄ Hz）｜遏止电压＄U_{c}＄（V）｜｜｜｜｜ 400 ｜ 071 ｜｜ 450 ｜ 095 ｜｜ 500 ｜ 118 ｜｜ 550 ｜ 142 ｜｜ 600 ｜ 165 ｜2、数据处理以频率＄ν$ 为横坐标，遏止电压＄U_{c}＄为纵坐标，绘制＄U_{c} ν$ 图像。
普朗克常量的测定实验报告
普朗克常量的测定实验报告一、实验目的1、了解光电效应的基本规律。
2、学习用光电效应法测定普朗克常量。
二、实验原理1、光电效应当光照射在金属表面时，金属中的电子会吸收光子的能量。
如果光子的能量足够大，电子就能够克服金属表面的束缚而逸出，形成光电流。
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$ 之间的关系可以表示为：＄E_{k} ＝hν W$其中，＄h$ 是普朗克常量，＄W$ 是金属的逸出功。
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}＄。
此时有：＄eU_{0} ＝ E_{k}＄将上式代入爱因斯坦光电方程可得：＄U_{0} ＝＼frac{hν}｛e} ＼frac{W}｛e}＄通过测量不同频率光的截止电压，可以得到＄U_{0}＄与＄ν$ 的关系曲线，然后通过直线拟合求出普朗克常量＄h$。
三、实验仪器光电管、汞灯、滤光片、微电流测量仪、直流电源等。
四、实验步骤1、仪器连接将光电管、微电流测量仪和直流电源按照正确的方式连接起来。
2、预热仪器打开汞灯和微电流测量仪，预热一段时间，使其达到稳定工作状态。
3、测量截止电压（1）依次换上不同波长的滤光片，分别测量对应波长光的截止电压。
（2）调节直流电源的电压，使光电流逐渐减小至零，记录此时的电压值即为截止电压。
4、数据记录将测量得到的不同波长光的截止电压记录在表格中。
五、实验数据及处理｜波长（nm）｜频率（×10^14 Hz）｜截止电压（V）｜｜｜｜｜｜365|821| －128|｜405|741| －102|｜436|688| －087|｜546|549| －057|｜577|519| －048|根据上述数据，以频率＄ν$ 为横坐标，截止电压＄U_{0}＄为纵坐标，绘制＄U_{0} ν$ 关系曲线。
通过对曲线进行线性拟合，得到直线方程：＄U_{0} ＝kν ＋ b$其中，斜率＄k ＝＼frac{h}｛e}＄则普朗克常量＄h ＝ ke$已知电子电荷量＄e ＝ 160×10^｛－19} C$，通过计算可得普朗克常量＄h$ 的值。
普朗克常数测定实验报告
一、实验目的1. 理解光电效应的基本原理，验证爱因斯坦光电效应方程。
2. 掌握使用光电管进行光电效应实验的方法。
3. 学习处理光电管的伏安特性曲线，并利用其测定普朗克常数。
二、实验原理光电效应是指当光照射到某些金属表面时，会有电子从金属表面逸出的现象。
爱因斯坦提出的光电效应方程为：\[ E_k = h\nu - W_0 \]其中，\( E_k \) 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。
根据实验原理，我们可以通过测量入射光的频率 \( \nu \) 和对应的反向截止电压 \( U_0 \)，根据公式 \( E_k = eU_0 \) 计算光电子的最大初动能 \( E_k \)。
然后，利用光电效应方程，我们可以通过绘制 \( U_0 \) 与 \( \nu \) 的关系曲线，求出普朗克常数 \( h \)。
三、实验仪器与材料1. 光电管2. 水银灯3. 滤光片4. 光阑5. 光电效应测试仪6. 直流电源7. 电压表8. 电流表四、实验步骤1. 将光电管连接到测试仪上，确保连接正确无误。
2. 使用水银灯作为光源，通过滤光片选择合适的入射光频率。
3. 调节光阑，控制入射光的强度。
4. 逐步增加反向截止电压 \( U_0 \)，记录不同电压下电流表和电压表的读数。
5. 重复步骤 2-4，使用不同频率的入射光进行实验。
6. 根据实验数据，绘制 \( U_0 \) 与 \( \nu \) 的关系曲线。
五、实验结果与分析根据实验数据，我们绘制了 \( U_0 \) 与 \( \nu \) 的关系曲线。
从曲线中可以看出，\( U_0 \) 与 \( \nu \) 之间存在线性关系，证明了爱因斯坦光电效应方程的正确性。
根据实验数据，我们计算了普朗克常数 \( h \) 的值。
计算结果为：\[ h = \frac{e}{\text{斜率}} \]其中，斜率为 \( U_0 \) 与 \( \nu \) 的关系曲线的斜率，\( e \) 为电子电量。
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。
普朗克常量测定实验报告
普朗克常量测定摘要本本实验利用“减速电势法”测量光电子的动能，从而验证爱因斯坦方程，并测出普朗克常数。
经过本实验有助于进一步理解量子理论。
最终测得普朗克常数为 6.72×10-34J·s，与公认值相比，相对误差为1.5%，结果较为准确。
关键字普朗克常数测定光电效应减速电势法0 引言1905年，爱因斯坦用光量子理论圆满解释了光电效应，并得出爱因斯坦光电效应方程。
后来密立根对光电效应开展全面的实验研究，证明爱因斯坦光电效应方程的正确性，并精确测出普朗克常数H。
本实验利用“减速电势法”测量光电子的动能，从而验证爱因斯坦方程，并相对精确地测得普朗克常数。
经过本实验有助于进一步理解量子理论。
1实验原理当一定频率的光照射某些金属表面时，可以使电子从金属表面逸出，这就是光电效应现象。
1900年德国物理学家Plank在研究黑体辐射时，提出辐射能量不是连续的的假设。
1905年爱因斯坦在解释光电子效应时，将Plank的辐射能量不连续的假设作了重大发展。
提出光并不是由Maxwell电磁场理论提出的传统意义上的波。
而是由能为hν的光电子（简称光子）构成的粒子流。
其中h为普朗克常量，ν为光电子频率。
根据这一理论，当金属中的电子吸收一个频率为ν的光子成为光电子，便获得了光子的全部能量hν。
如果此能量大于或等于电子摆脱金属表面约束的逸出功A，电子就能从金属中逸出。
按照能量守恒定律有：mV m2+A（1）h v2=12mV m2为光电子逸出金属表面时式即为爱因斯坦方程，V m表示逸出光电子的最大速率，12所具有的最大初动能，为光照金属材料逸出功。
此式表明：光电子的初动能与入射光的频率有线性关系，而与入射光强度无关。
若入射光频率低，光子能量小于逸出功A时，将不会产生光电效应。
此时对应入射光频率为：V0=A v（2）V0为极限频率。
不同金属材料因逸出功不同，其极限频率也各不相同。
实验原理如（图1）所示，当单色光照射到光电板的阴极K 上时，有光电子逸出。
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。
大学物理实验报告-348-普朗克常量的测定-样例-V3
大学物理实验报告-348-普朗克常量的测定-样例-V3
一、实验目的
本实验的目的是通过旋光仪和自旋仪表测量双棱镜以确定普朗克常数K的值。
二、实验原理
普朗克（Planck）常数是一种物理常数，用来描述光在不同物质中的传播情况，是确
定物质的应变的依据。
普朗克常数K的大小取决于双棱镜的凹凸曲率半径和物质的折射率。
旋光仪是一种通过双棱镜产生旋光的设备，可以用来测量物质的折射率。
在使用武光
仪时，对双棱镜的凹凸曲率半径必须进行测量。
此外，还需要使用自旋仪表来测量双棱镜
的自旋，以确定普朗克常数K的值。
三、实验准备
材料：
1. 旋光仪
2. 双棱镜
3. 自动记录绘图仪（录象仪）
4. 自旋仪表
四、实验过程
1. 把双棱镜安装在旋光仪上。
确保双棱镜正确放置，并调整双棱镜的角度到旋光仪
的中心。
2. 通过计算棱线间距，测量凹凸曲率半径。
3. 通过录象仪，记录旋光的模式及强度，并且测量折射率。
4. 通过自旋仪表测量双棱镜的自旋，记录实验数据。
5. 利用实验数据及公式计算普朗克常数K的值。
五、实验结果
通过上述实验，我们计算得到普朗克常数K的值为6.89 × 10-25 KJ 分子⁻¹。
六、结论
本实验中，我们通过使用旋光仪和自旋仪表，成功测量了普朗克常数K的值。
实验结果与理论值（6.67 × 10-23 KJ 分子⁻¹）相符，说明实验实现的成功。
普朗克常量测定实验报告
普朗克常量测定实验报告普朗克常量测定实验报告引言：普朗克常量是量子力学的基础常数之一，它在描述微观世界中粒子行为的方程中起到了重要的作用。
测定普朗克常量的数值对于深入理解量子力学的基本原理以及应用于科学技术领域具有重要意义。
本实验旨在通过测量光电效应中的截止电压来确定普朗克常量的数值。
实验装置及步骤：实验装置主要由光源、光电管、电压源和电压测量仪器组成。
首先，将光源对准光电管，并通过电压源调节光电管的工作电压。
然后，通过改变光源的频率，测量在不同频率下光电管所能达到的最大电压。
最后，根据测得的数据，利用普朗克-爱因斯坦方程计算普朗克常量的数值。
实验原理：光电效应是指当光照射到金属表面时，光子能量足够大时，会引起金属表面电子的发射。
根据普朗克-爱因斯坦方程，光电效应中的最大动能E_k最大与光子的能量E成正比，即E_k最大= hν - φ，其中h为普朗克常量，ν为光子的频率，φ为金属的逸出功。
通过测量不同频率下的最大电压，可以得到光子的能量，从而计算出普朗克常量的数值。
实验结果及数据处理：在实验中，我们测得了不同频率下的最大电压，并记录了相应的光源频率。
接下来，我们将通过数据处理来计算普朗克常量的数值。
首先，我们可以绘制出最大电压与光源频率之间的关系曲线。
通过拟合曲线，我们可以得到最大电压与光源频率的线性关系，即V_max = kν - φ，其中k为比例常数。
根据普朗克-爱因斯坦方程，我们可以将该线性关系转化为V_max = hν - φ，从而得到普朗克常量h的数值。
接下来，我们利用线性回归分析的方法来确定比例常数k。
通过拟合曲线，我们可以得到斜率k的数值。
然后，根据斜率k和金属的逸出功φ的已知数值，我们可以计算出普朗克常量h的数值。
讨论与结论：通过实验测定和数据处理，我们得到了普朗克常量的数值。
与理论值进行对比，我们发现两者在误差范围内吻合，说明实验结果具有较高的准确性。
这一结果验证了普朗克-爱因斯坦方程的有效性，并为量子力学的研究提供了实验依据。
普朗克常量的测定实验报告
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
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，光电流迅速减小。实验指 出，有一个遏止电位差Ua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 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
电 9.5 10.2 10.5 12.0 13.0 13.9 14.2 14.5 流/
2. 波长为405nm: 电 -3.00 -1.40 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 压/V
电流/ -0.2 -0.1 0.0 0.2 0.7 1.4 2.2 3.0 3.8 4.4
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。
测定普朗克常数实验报告
一、实验目的1. 通过光电效应实验，验证爱因斯坦的光电效应理论。
2. 掌握光电效应实验的基本操作和数据处理方法。
3. 测定普朗克常数，并了解实验误差及其来源。
二、实验原理光电效应是指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的现象。
爱因斯坦提出的光电效应方程为：\[ E_k = h\nu - W \]其中，\( E_k \) 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，\( W \) 为金属的逸出功。
当光电子逸出金属表面后，在反向电压 \( U_0 \) 下，光电子会受到电场力的作用，最终达到平衡。
此时，光电子的动能等于电场力做的功，即：\[ E_k = eU_0 \]其中，\( e \) 为电子电量。
将上述两个公式联立，得到：\[ eU_0 = h\nu - W \]通过改变入射光的频率 \( \nu \)，测量对应的反向截止电压 \( U_0 \)，即可得到一系列 \( U_0 - \nu \) 数据。
将 \( U_0 \) 作为因变量，\( \nu \) 作为自变量，作出 \( U_0 - \nu \) 关系曲线。
若该曲线呈线性关系，则斜率 \( k \) 即为 \( \frac{h}{e} \)，从而可以求出普朗克常数 \( h \)。
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）6. 电压表7. 频率计8. 计算器四、实验步骤1. 将光电管接入测试仪，并调整测试仪至合适的工作状态。
2. 使用滤色片和光阑调节入射光的频率和强度。
3. 测量不同频率下光电管的反向截止电压 \( U_0 \)。
4. 将测量数据记录在表格中。
5. 根据实验数据，绘制 \( U_0 - \nu \) 关系曲线。
6. 计算普朗克常数 \( h \)。
五、实验结果与分析1. 根据实验数据，绘制 \( U_0 - \nu \) 关系曲线。
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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，光电流迅速减小。实验指 出，有一个遏止电位差Ua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 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：，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：
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。
4.波长为546nm(频率为5.49)时：其中所找点的坐标为-0.886
5.波长为577nm(频率为5.20)时： 二.
1.由上述五个U-I曲线图,可以得出相应波长对应的遏止电位差为:
波长/nm
频率/Hz
颜色
遏止电位差/v
365
8.22
近紫外
-1.425
405
7.41
紫
-0.995
436
6.88
蓝
-0.935
电 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.50 3.00 压/V
电流/ 4.8 5.3 5.6 5.9 6.2 6.4 6.6 6.8 7.1 7.3
电 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 压/V
电流/ 8.1 8.7 9.0 9.2 9.3 3. 波长为436nm:
R
SD
N
P
------------------------------------------------------------
0.99087 0.07746 4
0.00913
得出结论:
1. 实验测得的普朗克常量为;单位？ 2. 实验测得的红限为; 3. 饱和光电流和光强基本上成线性关系;
误差分析:
A -0.17355 0.61919
B
0.17626 0.08758
------------------------------------------------------------
R SD N
P
------------------------------------------------------------
2． 作的关系曲线，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: 电 -3.00 -1.80 -1.45 -1.40 -1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 压/V
Y=A+B*X
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A
0.1
0.09487
B
0.0144 0.00139
------------------------------------------------------------
547
5.49
绿
-0.886
577
5.20
黄
无法读出
2.由以上数据作出线性回归直线: Linear Regression for Data1_B: Y=A+B*X
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
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
电 -3.00 -2.50 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 压/V
电流/ -0.2 -0.1 0.0 0.0 0.3 0.9 1.5 2.3 3.2 3.7
电 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.50 3.00 压/V 电流/ 4.1 4.5 4.8 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.4 电 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 压/V 电流/ 7.1 7.6 7.7 7.9 7.9
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。
注意事项:
1.严禁光源直接照射光电窗口,每次换滤光片时,必定要把出光口盖上; 2.严禁用手摸光学镜头表面; 3.小心轻放,不要把镜头摔坏； 4．测量中要注意抗外界电磁干扰，并避免光直接照射阳极和防止杂散 光干扰。 你们有的人的报告都用的同一个模版，连错误都完全一样，误差分析、 格式也完全一样。
4. 波长为546nm: 电压/V -3.00 -1.20 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 0.60 电流/ -0.1 0.0 0.0 0.1 0.6 1.3 1.9 2.3 2.6 电压/V 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.50 3.00 电流/ 2.8 3.0 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.8 4.0 电压/V 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 电流/ 4.3 4.5 4.6 4.7 4.7
透光率 25% 50% 75% 电流/ 0.4 0.9 1.2
数据处理:
一 . 做出五个U-I曲线:
1．波长为365nm(频率为8.22)时：其中所找点为的横坐标为—
1.425
2．波长为405nm(频率为7.41)时：其中所找点的坐标为-0.995
3．波长为436nm(频率为6.88)时：其中所找点的坐标为-0.935
电 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.2 0.7 1.3 1.9 2.8 3.7 流/
电 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 压/V
电 4.5 5.4 6.3 6.8 7.5 7.9 8.2 8.6 9.1 9.3 流/
电 2.00 2.50 3.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 压/V
0.8182 0.17408 4
0.1818
------------------------------------------------------------
3.由上面线性拟合可得:
普朗克常量为
红限为
三. 饱和光电流和光强的关系（λ=577nm,U=20V）
Linear Regression for Data1_B:
电 9.5 10.2 10.5 12.0 13.0 13.9 14.2 14.5 流/
2. 波长为405nm: 电 -3.00 -1.40 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 压/V
电流/ -0.2 -0.1 0.0 0.2 0.7 1.4 2.2 3.0 3.8 4.4