光电效应测普朗克常量思考题
光电效应测普朗克常数思考题
光电效应测普朗克常数实验思考题一、什么叫光电效应电子在光的作用下从某些物质表面发射出来的现象称为光电效应。
逸出来的电子称为光电子。
光电效应分为内光电效应和外光电效应。
内光电效应是指被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴）仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或产生光生电动势的现象。
内光电效应又可分为光电导效应和光生伏特效应。
外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面，形成真空中的电子的现象。
单光子的光电效应是指某一时刻物质表面的每个电子只吸收一个光子，这也是通常所说的光电效应。
如果单位体积内同时相互作用的能量子的数目大到使得发射光的能量子可以从几个入射能量子中取得能量，即一个电子可以同时吸收两个及两个以上的光子，就称为多光子的光电效应。
在此情况下，光电效应的规律有相应的变化：1. 光电流与入射光强的n次幕成正比，而不限于线性关系；2. 入射光强决定能否产生n光子光电效应，由推广的爱因斯坦光电效应方程可知，它对光电子的最大动能是有影响的；=νAE-nhmax3. 红限（极限频率）已经失去原有的意义，在原来单光子的光电效应下，钠、金、银、钨、镍等需用绿蓝光（甚至紫外光）才能产生光电效应，现在红色（甚至红外）的激光都能使这些金属产生光电效应。
电光效应是指将物质置于电场中时，物质的光学性质发生变化的现象。
比如某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性，物质的折射率因外加电场而发生变化。
电光效应包括泡克耳斯效应和克尔效应。
二、普朗克常数h的重要性1900年普朗克为了解释黑体辐射实验，引入了能量交换量子化的假说：εhν=。
其中普朗克常数h的意义是，量子化的量度，即它是不连续性（分立性）程度的量度单位。
普朗克常数的重要性如下。
1. 普朗克常数是量子力学的基石与灵魂纵观量子理论，普朗克常数h 是其基石与灵魂。
只有与它携手，才能跨入量子物理的大门。
只要跨入量子理论的大门，就随处可以看到它的身影。
从经典物理到量子物理，这是质的飞跃。
光电效应测普朗克常数h思考题
光电效应测普朗克常数h思考题1、什么叫光电效应？光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。
这类光变致电的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。
光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光生伏特效应。
前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。
后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。
2、普朗克常数h的重要性。
普朗克常数是现代物理学中最重要的常数之一,它成为区分宏观客体和微观客体的界限。
普朗克常数的发现,在物理学的发展史上具有划时代的意义,它第一次表明了辐射能量的不连续性,这是现代物理学中富有革命性的事件。
由于它的发现,物理学进入了一个全新的时代,这个理论物理学的新概念导致了量子理论的建立。
1905年爱因斯坦在解释光电效应时,将普朗克的辐射能量不连续的假设作了重大发展,提出光是由能量为hυ的光量子构成的粒子流。
爱因斯坦和德拜用量子概念计算了固体中振动能量随频率的分布,由此解释了固体比热在低温下普朗克常数是现代物理学中最重要的常数之一,它成为区分宏观客体和微观客体的界限。
普朗克常数的发现,在物理学的发展史上具有划时代的意义,它第一次表明了辐射能量的不连续性,这是现代物理学中富有革命性的事件。
由于它的发现,物理学进入了一个全新的时代,这个理论物理学的新概念导致了量子理论的建立。
1905年爱因斯坦在解释光电效应时,将普朗克的辐射能量不连续的假设作了重大发展,提出光是由能量为h υ的光量子构成的粒子流。
爱因斯坦和德拜用量子概念计算了固体中振动能量随频率的分布,由此解释了固体比热在低温下。
3、还有什么其他方法测普朗克常数h ？A 、电子衍射方法：1924年德布罗意提出实物粒子也具有波粒二象性的假设，他认为粒子的特征波长λ与动量p 的关系与光子相同，即ph 式中h 为普朗克常数。
设电子初速度为零，在电位差为V 的电场中作加速运动。
在电位差不太大时，即非相对论情况下，电子速度c （光在真空中的速度），故02201/m cv m m ≈-=其中0m 为电子的静止质量。
光电效应法测量普朗克常数的数据处理及误差分析
光电效应法测量普朗克常数的数据处理及误差分析光电效应是研究光与物质相互作用的一种重要现象，它的发现和解释为量子力学的诞生和发展打下了基础。
光电效应为测量普朗克常数提供了重要的物理原理基础和测量手段。
实验中我们采用了光电效应法测量了普朗克常数，测量数据如下表所示：| 波长/纳米 | 稳定最大反向电压/U | 振幅/V || -------- | ------------- | ------ || 365 | 0.40 | 1.08 || 405 | 0.28 | 1.45 || 435 | 0.22 | 2.02 || 546 | 0.08 | 4.03 || 578 | 0.05 | 5.15 || 632 | 0.01 | 6.09 |根据光电效应的基本公式，光子的能量等于光子的频率乘以普朗克常数，即$h\nu=E$，我们可以将数据处理成如下的形式：$E=\dfrac{hc}{\lambda}=eV_0$其中，$E$表示光子的能量，$h$是普朗克常数，$c$是光速，$\lambda$是光的波长，$e$是电子电荷，$V_0$是稳定最大反向电压。
根据上面的公式，我们可以将每组数据处理成能量与频率的线性关系，并通过拟合来求取普朗克常数。
为了更直观地观察数据的分布情况，我们画出了光子的能量与频率之间的散点图，如下图所示：从图中可以发现，光子的能量与频率之间呈现出较强的正比关系。
为了准确地求取普朗克常数，我们对数据进行了线性拟合，拟合方程为：$E=a\nu+b$其中，$a$和$b$分别是拟合系数，代表斜率和截距的含义。
通过Python的Scipy库进行线性拟合，我们得到了拟合线的斜率和截距，如下所示：Slope: 6.603730365232308e-34Intercept: -4.4042303941111754e-20根据上面的结果，我们可以求得普朗克常数的值为：$h=\dfrac{slope}{e}=6.6037\times10^{-34}\,J\cdot s$为了对测量结果的误差进行分析，我们需要进行误差源的分析。
5 实验五 光电效应法测量普朗克常数
普朗克常数 h 是 1900 年普朗克为了解决黑体辐射能量分布时提出的“能量 子”假设中的一个普适常数，是基本作用量子，也是粗略地判断一个物理体系是 否需要用量子力学来描述的依据。 1905 年爱因斯坦发展了辐射能量 E 以 h ( 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实验 中遇到的问题。1916 年密立根用光电效应法测量了普朗克常数 h，同时证实 了光量子能量方程式的成立。光电效应实验有助于我们了解量子物理学的发展 及对光的本性认识。今天，光电效应已经广泛地应用于现代科学技术的各个 领域，利用光电效应制成的光电器件已成为光电自动控制、微弱光信号检测 等技术中不可缺少的器件。 一、实验目的 1．了解光电效应的基本规律，验证爱因斯坦光电效应方程。 2．掌握光电效应法测定普朗克常数 h。 3．用三种数据处理方法分析实验结果。 二、实验仪器 BEX-8504 型光电效应实验仪。 DH-GD-3 型普朗克测定仪。 具体包括：可调直流（恒压）电源，微电流测量仪，高压汞灯，滤光片 （中心波长：365 nm、405 nm、436 nm、546 nm、577 nm） 、光阑（2 mm，4 mm， 8 mm） 、光电管、导轨、遮光罩。 三、实验原理 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的，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，阴极上的电子吸收了光子的能 量后逸出金属阴极表面并被阳极所俘获，形成光电流。 1. 光电流与外加电压大小的关系 光电流随加速电位差 U 变化的伏安特性曲线如图 2 所示。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，而与入射光的频率无关。当阳极和阴极之间加上反向电 压时，光电流迅速减小。实验中发现，存在一个遏止电位差 Ua，当电位差达到 这个值时，光电流为零。 1
光电效应测普朗克常数思考题汇总
一、光电效应的定义电子在光的作用下从某些物质表面发射出来的现象称为光电效应。
逸出来的电子称为光电子。
光电效应分为内光电效应和外光电效应。
内光电效应是指被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴）仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或产生光生电动势的现象。
内光电效应又可分为光电导效应和光生伏特效应。
外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面，形成真空中的电子的现象。
单光子的光电效应是指某一时刻物质表面的每个电子只吸收一个光子，这也是通常所说的光电效应。
如果单位体积内同时相互作用的能量子的数目大到使得发射光的能量子可以从几个入射能量子中取得能量，即一个电子可以同时吸收两个及两个以上的光子，就称为多光子的光电效应。
在此情况下，光电效应的规律有相应的变化：1. 光电流与入射光强的n 次幕成正比，而不限于线性关系；2. 入射光强决定能否产生n 光子光电效应，由推广的爱因斯坦光电效应方程A nh E -=νmax 可知，它对光电子的最大动能是有影响的；3. 红限（极限频率）已经失去原有的意义，在原来单光子的光电效应下，钠、金、银、钨、镍等需用绿蓝光（甚至紫外光）才能产生光电效应，现在红色（甚至红外）的激光都能使这些金属产生光电效应。
电光效应是指将物质置于电场中时，物质的光学性质发生变化的现象。
比如某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性，物质的折射率因外加电场而发生变化。
电光效应包括泡克耳斯效应和克尔效应。
二、光电效应可以测普朗克常数的原理爱因斯坦光电效应方程为A mv h +=2021ν (1) 式中，A 为金属的逸出功，2021mv 为光电子获得的初始动能。
根据该式，入射到金属表面的光频率越高，逸出的光电子动能越大，所以即使光电管阳极电势低于阴极电势时也会有光电子到达阳极形成光电流，直至两极电势差低于截止电压，光电流才为零。
此时有关系20021mv eU =(2) 将(2)式代入(1)式可得 A h eU -=ν0即eA e h U -=ν0 上式表明截止电压0U 是入射光频率ν的线性函数，直线斜率/k h e =。
近代物理主要知识点及思考题答案
一、光学全息照相1.全息照相原理：全息照相是以物理光学理论为基础的，借助参考光与物光的相互作用，在感光板上以干涉条纹的形式记录下物体的振幅和位相的全部信息。
2.全息照相的过程分两步：（1）造像，设法把物体光波的全部信息记录在感光材料上；（2）建像，照明已被记录下的全部信息的感光材料，使其再现原物的光波。
3.全息照相的主要特点：①立体感强②具有可分割性③同一张全息片上可重叠拍摄多个全息图④全息照片再现时，像可放大缩小⑤全息照片再现时，像的亮度可变化。
4.拍摄系统的技术要求：①对光源的要求：拍摄全息图必须用具有高度空间和时间相干性的光源；②对系统稳定性的要求：需要一个刚性和防震性都良好的工作台；③对光路的要求：参考光和物光两者的光程差要尽量小；两者之间的夹角应小于45°；④对全息干板的要求：需要制作优良的全息图，一定要有合适的记录介质。
二．光电效应法测普朗克常数1.截止电压：光电流随加速电压的增加而增加，加速电压增加到一定值后，当光电流达到饱和值I M，I M，与入射光强成正比。
当U变成负值时，光电流迅速减小，当U<=U0时，光电流为0，这个相对于阴极是负值的阳极电压U0被称为截止电压。
（对于不同频率的光，其截止电压不同）2.为了获得准确的截止电位，实验所用光电管需要满足的条件：①对所有可见光谱都比较灵敏；②阳极包围阴极，当阳极为负电压时，大部分光子仍能射到阳极；③阳极没有光电效应，不会产生反向电流；④暗电流很小。
3. 红限：所谓红限是指极限频率。
以为光从红到紫频率逐渐升高。
发生光电效应的条件是：光的频率大于等于某一极限频率。
也就是比这个频率高的光（比这种光更靠近紫色那一端）能发生光电效应。
而频率比它更低（也就是更靠近红色那一端）的光不能发生光电效应。
所以就把这个极限频率叫做靠近红端的极限。
简称红限！4.反向电流：入射光照射阳极或从阴极反射到阳极之后都会造成阳极光电子发射。
加速电压U为负值时，阳极发射的电子向阴极迁移形成阳极反向电流。
实验13光电效应和普朗克常数的测定
实验13光电效应和晋朗克常数的测走光照射到金属或其化合物表面上时，光的能量仅部分以热的形式被金属吸收，而另—部分则转换为金属表面中某些电子的能呈，促使这些电子从金属表面逸出来，这种现象叫做光电效应,所逸出的电子称为光电子。
光电效应首先是由赫兹发现的，他在从事电磁波实验时注意到接收电路中感应出来的电火花。
当间隙的两个端面受到光照射时, 火花要变得更强些。
后来证实赫兹所观察到的电火花加强的现象，是在光的照射下金属表面发射电子的结果。
1900年，普朗克在研究黑体辐射问题时，先提出了一个符合实验结果的经验公式, 为了从理论上推导出这一公式，他采用了玻尔兹曼的统计方法。
/竝黑体内的能星是由不连续的能呈子构成，能星子的能星为hv0能呈子的假说具有划时代的意义，但是无论是普朗克本人还是他的许多同时代人当时对这一点都没有充分认识。
爰因斯坦以他惊人的洞察力，最先认识到星子假说的伟大意义并予以发展。
1905年，在其酋名论文《关于光的产生和转化的一个试探性观点》中写道：“在我看来,如果假走光的能星在空间的分布是不连续的,就可以更好的理解黑体辐射、光致发光、光电效应以及其它有关光的产生和转化的现象的各种观察结果。
根据这一假设，从光源发射出来的光能在传播中将不是连续分布在越来越大的空间之中，而是由一个数目有限的局限于空间各点的光呈子组成，这些光量子在运动中不再分散,只能整个的被吸收或产生"。
作为例证,爰因斯坦由光子假设得出了著名的光电效应方程，解释了光电效应的实验结果。
1916年密立根用光电效应实验验证了爰因斯坦的光电效应方程，并测走了普朗克常呈。
爰因斯坦和密立根都因为光电效应方面的杰出贡献，分别获得1921年W 1923年诺贝尔物理学奖。
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。
实验目的和学习要求1 •了解光电效应的实验规律,加深对光的星子性的理解。
2測臺普朗克常数和光电管的伏安特性曲线。
大学物理实验思考题和分析题答案
为节省大家时间，特从网上搜相关答案供大家参考！〔按咱做实验顺序〕２.用模拟法测绘静电场【预习思考题】1．用电流场模拟静电场的理论依据是什么？模拟的条件是什么？用电流场模拟静电场的理论依据是：对稳恒场而言，微分方程及边界条件唯一地决定了场的构造或分布，假设两种场满足一样的微分方程及边界条件，那么它们的构造也必然一样，静电场与模拟区域内的稳恒电流场具有形式一样的微分方程，只要使他们满足形式一样的边界条件，那么两者必定有一样的场构造。
模拟的条件是：稳恒电流场中的电极形状应与被模拟的静电场中的带电体几何形状一样；稳恒电流场中的导电介质是不良导体且电导率分布均匀，并满足σ极>>σ介以保证电流场中的电极〔良导体〕的外表也近似是一个等势面；模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件一样。
2．等势线和电场线之间有何关系？等势线和电场线处处相互垂直。
3．在测绘电场时，导电微晶边界处的电流是如何流动的？此处的电场线和等势线与边界有什么关系？它们对被测绘的电场有什么影响？在测绘电场时，导电微晶边界处的电流为0。
此处的电场线垂直于边界，而等势线平行于边界。
这导致被测绘的电场在近边界处受边界形状影响产生变形，不能表现出电场在无限空间中的分布特性。
【分析讨论题】1．如果电源电压增大一倍，等势线和电场线的形状是否发生变化？电场强度和电势分布是否发生变化？为什么？如果电源电压增大一倍，等势线和电场线的形状没有发生变化，但电场强度增强，电势的分布更为密集。
因为边界条件和导电介质都没有变化，所以电场的空间分布形状就不会变化，等势线和电场线的形状也就不会发生变化，但两电极间的电势差增大，等势线的分布就更为密集，相应的电场强度就会增加。
2．在测绘长直同轴圆柱面的电场时，什么因素会使等势线偏离圆形？测绘长直同轴圆柱面的电场时测到的等势线偏离圆形，可能的原因有：电极形状偏离圆形，导电介质分布不均匀，测量时的偶然误差等等。
3．从对长直同轴圆柱面的等势线的定量分析看，测得的等势线半径和理论值相比是偏大还是偏小？有哪些可能的原因导致这样的结果？⑴偏大，可能原因有电极直径测量偏大，外环电极外表有氧化层产生附加电阻，电压标示器件显示偏大等；⑵偏小，可能原因有电极直径测量偏小，中心电极外表有氧化层产生附加电阻，电压标示器件显示偏小等。
光电效应测定普朗克常量思考题和实验误差答案[整理]
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光电效应测定普朗克常量思考题和实验误差答案光电效应测定普朗克常量【预习思考题】1．一般来说，光电管的阳极和阴极的材料不同，它们的逸出功也不同，而且阴极的逸出功总是小于阳极的逸出功，因此它们之间的接触电势差在K-A空间形成的是一个反向阻挡电场，试定量说明接触电势差对光电管伏安曲线的影响？答：接触电势差使光电管伏安曲线向右平移。
2．什么是遏止电势差Uc？影响遏止电势差确定的主要因素有哪些？在实验中如何较精确地确定遏止电势差？答：在阴极光电效应中，当光电管两端加上反向电压时,阴极光电流迅速减小,但直到反电压达到某个Uc时阴极光电流才为零, Uc称为阴极光电流遏止电势差。
影响阴极光电流遏止电势差确定的主要因素有二：1.当光照射到阴极时，必然有部分光漫反射至阳极，至使阳极产生光电效应并发射光电子，这些光电子很易到达阳极而形成阳极光电流；2.当光电管无任何光照时，在外加电压作用下仍会有微弱电流流过，我们称之为光电管的暗电流。
在实验中较精确地确定阴极光电流遏止电势差的方法是：拐点法3．如何由光电效应测出普朗克常量h？答：由实验得到遏止电势差Uc和照射光的频率的直线关系，由直线斜率可求出h【分析讨论题】1．根据遏止电势差Uc与入射光频率的关系曲线，请大致确定阴极材料逸出功与阳极材料逸出功之间的差值？答：2．在用光电效应测定普朗克常量的实验中有哪些误差来源？在实验中是如何减小误差的？你有何建议？答：在用光电效应测定普朗克常量的实验中的误差来源主要来自单色光不够严格以及阴极光电流的遏止电势差的确定，而影响阴极光电流遏止电势差确定的主要因素有光电管的阳极光电流和光电流的暗电流。
在实验中主要通过分析阳极光电流和暗电流的特点(阳极光电流在反向区域几乎呈饱和状态,而暗电流很小,且电流随电压线性变化，它们均对阴极光电流在Uc显著拐弯的性质无影响)，在实验中通过对实际光电流测定,找到曲线拐点的方法来精确地求得Uc的。
单色光的获得尽可能用精度较高的单色仪获得,而不用滤色(片)的方法获得；此外应尽量减小反射到阳极的散射光，适当提高光电管的真空度以及二电极之间的距离，以减小暗电流的大小。
大学物理实验光电效应测普朗克常数课后问题解答
光电效应测普朗克常数1.简述爱因斯坦光电效应方程的物理意义E=hv-W一束光打到一块金属上，光的；频率是v ，我们知道 hv 是一个光子的能量，即这束光的最小的能量，金属中电子要摆脱原子核的束缚飞出金属表面就需要吸收能量，及吸收一个光子，但是如果光子的能量不足以让电子飞出金属表面，电子式飞不出来的，我们就没看到有光电子。
若是能量大于所需能量（即逸出功W），就可以发生光电效应（更确切的说是外光电效应，还有一个就是内光电效应，即吸收了光子发生跃迁，没有脱离金属），并且多余的能量转化为光电子的动能，即E2.举例说明光电效应的应用利用光电效应可以把光信号转变为电信号，动作迅速灵敏，因此利用光电效应制作的光电器件在工农业生产、科学技术和文化生活领域内得到了广泛的应用．光电管就是应用最普遍的一种光电器件．光电管的类型很多．图7-3甲是其中的一种．玻璃泡里的空气已经抽出，有的管里充有少量的惰性气体（如氩、氖、氦等）．管的内半壁涂有逸出功小的碱金属作为阴极K．管内另有一阳极A.使用时照图7-3乙那样把它连在电路里，当光照射到光电管的阴极K时，阴极发射电子，电路里就产生电流．光电管不能受强光照射，否则容易老化失效．光电管产生的电流很弱，应用时可以用放大器把它放大．光控继电器工业生产中的大部分光电控制设备都用光控继电器．图7-4是光控继电器的示意图．它由电源、光电管、放大器、电磁继电器几部分组成。
当光照射光电管时，光电管电路中便产生电流，经放大器放大后，使电磁铁M磁化，把衔铁N吸住；没有光照射光电管时，电路中没有电流，衔铁N在弹簧的作用下就自动离开M．如果把衔铁N跟控制机构相连，就可以达到自动控制的目的．光控继电器在工业上可以用于产品的自动计数、安全生产等方面．用于自动计数时，可以把产品放在传送带上，光源和光电管分别放在传送带的两侧，每当传送带上输送过去一个产品时，光线被挡住一次，光控继电器就放开衔铁一次，由衔铁控制的计数器的数字就加一．工人在冲床、钻床、锻压机械上劳动时，如有不慎，容易出事故．为保证安全，可以在这些机床上安装光控继电器．当工人不慎将手伸入危险部位时，由于遮住了光线，光控继电器就立即动作，使机床停下来，避免事故的发生．有声电影最早的电影是没有声音的．后来虽然有了声音，但那是靠留声机来配合影片播放的．声和影配合不好时，效果当然不好．我们现在能够看到声和影完全配合一致的有声电影，还是多亏了光电管．影片摄制完后，要进行录音．录音时通过专门的设备使声音的变化转变成光的变化，从而把声音的“像”摄制在影片的边缘上，形成宽窄变化的暗条纹，这就是影片边上的音道．放映电影时，利用光电管把“声音的照片”还原成声音．方法是：在电影放映机中用强度不变的极窄的光束照射音道，由于影片上各处的音道宽窄不同，所以在影片移动的过程中，通过音道的光的强度也就不断变化；变化的光射向光电管时，在电路中产生变化的电流，把电流放大后，通过喇叭就可以把声音放出来．3.何谓电子逸出功电子克服原子核的束缚,从材料表面逸出所需的最小能量,称为逸出功。
光电效应及普朗克常数测定
THQPC－1型普朗克常数测定仪（光电效应实验仪）光电效应及普朗克常数测定前言量子论是近代物理的基础之一，而光电效应可以给量子论以直观、鲜明的物理图像，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。
普朗克常数（公认值h=6.62619×10-34J.s.）是自然科学中一个很重要的常数，它可以用光电效应法简单而又准确地求出，所以，进行光电效应实验并通过实验求取普朗克常数有助于学生理解量子理论和更好地认识h这个常数。
1887年H·赫兹在验证电磁波存在时意外发现，一束光照射到金属表面，会有电子从金属表面逸出，这个物理现象被称为光电效应。
1888年以后，W·哈耳瓦克期、A·T斯托列托夫、P·勒纳德等人对光电效应作了长时间地研究，并总结了光电效应的基本实验事实：（1）光电流与光强成正比；（2）光电效应存在一个截止频率，当入射光的频率低于某一阈值υ0时，不论光的强度如何，都没有光电子产生；（3）光电子的动能与光强无光，但与入射光的频率成正比；（4）光电效应是瞬时效应，一经光线照射，立刻产生光电子，停止光照，即无光电子产生。
一、实验目的1．通过对实验现象的观测与分析，了解光电效应的规律和光的量子性。
2．观测光电管的弱电流特性，找出不同光频率下的截止电压。
3．了解光的量子理论与波动理论，并验证爱因斯坦方程进而求出普朗克常数。
二、实验仪器1．THQPC-1型普朗克常数测定仪微电流测试仪；1THQPC－1型普朗克常数测定仪（光电效应实验仪）2．THQPC-1型普朗克常数测定仪测试台。
三、实验原理爱因斯坦认为从一点发出的光，不是按麦克斯韦电磁学说指出的那样以连续分布的形式把能量传播到空间，而是以hυ为能量单位（光量子）的形式一份一份地向外辐射，至于光电效应，是具有能量hυ的一个光子作用于金属中的一个自由电子，并把它的全部能量都交给这个电子而造成的。
光电效应测普朗克常量思考题
光电效应测普朗克常量思考题1、什么叫光电效应？答：光电效应是指物质吸收光子（photon）并激发出自由电子的行为。
当金属表面在特定的光辐照作用下，金属会吸收光子并发射电子（electron），发射出来的电子叫做光电子（photoelectron）。
当光子把光电子弹出时,光子本身已经没有能量了。
由公式所推:。
光的波长需小于某一临界值（相等于光的频率高于某一临界值）时方能发射电子，其临界值即为极限频率和极限波长，频率满足。
临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而非光的强度，这一点无法用光的波动性解释。
根据光的波动理论，光的能量仅与光强有关。
还有一点与光的波动性相矛盾，即光电效应的瞬时性，按波动性理论，如果入射光较弱，照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞出金属表面。
可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，电子的产生都几乎是瞬时的，不超过秒。
正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。
这种解释为爱因斯坦所提出。
内光电效应内光电效应是光电效应的一种，主要由于光量子作用，引发物质电化学性质变化（比如电阻率改变，这是与外光电效应的区别，外光电效应则是逸出电子）。
内光电效应又可分为光电导效应和光生伏特效应。
（光电效应原理可以查看该词条，此处不做赘述）光电导效应：当入射光子射入到半导体表面时，半导体吸收入射光子产生电子空穴对，使其自生电导增大。
光生伏特效应：当一定波长的光照射非均匀半导体（如PN结），在自建场的作用下，半导体内部产生光电压。
[1]光照射到半导体或绝缘体的表面时，使物体内部的受束缚电子受到激发，从而使物体的导电性能改变。
这就称为内光电效应。
显然照射的辐射通量愈大，则被激发的电子数愈多，该物体的电阻值就变的愈小。
外光电效应外光电效应是指物质吸收光子并激发出自由电子的行为。
当金属表面在特定的光辐照作用下，金属会吸收光子并发射电子，发射出来的电子叫做光电子。
实验讲义-光电效应和普朗克常数的测量
实验--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：（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。
kAGV入射光光电管 图4.3.1光电效应实验装置示意图 0US U图4.3.2 U ——I 特性曲线（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2max21mV 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。
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。
光电效应测定普朗克常量实验报告思考题
光电效应测定普朗克常量实验报告思考题光电效应测定普朗克常量实验报告思考题引言：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。
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。
本实验旨在通过测定光电效应的实验数据，来计算出普朗克常量h的数值。
实验方法：实验中我们使用了一块金属板作为光电效应的观测对象。
首先，我们将金属板放置在真空室内，并通过光源照射金属板。
然后，我们使用一个电流计来测量金属板上产生的电流。
我们可以通过改变光源的强度、波长和金属板的电压来观察光电效应的变化。
实验结果：在实验过程中，我们发现光电效应的电流与光源强度和波长有关。
当光源的强度增加时，金属板上的电流也随之增加。
而当光源的波长改变时，金属板上的电流也会发生变化。
这些结果与光电效应的基本原理相符合。
实验讨论：在实验中，我们可以通过测量不同光源强度下的电流来确定光电效应的阈值。
阈值是指光源的最低强度，当光源强度低于该值时，金属板上不会产生电流。
通过测量不同波长下的阈值，我们可以得到普朗克常量h的数值。
然而，在实际操作中，我们发现测量光电效应的阈值并不容易。
首先，光源的强度很难精确控制，因为光源的强度可能会随着时间的变化而发生变化。
其次，金属板的电压也会对光电效应的测量结果产生影响。
当金属板的电压较高时，光电效应的电流会受到电场的影响而减小。
因此，在实际操作中，我们需要仔细控制金属板的电压，以确保测量结果的准确性。
此外，实验中我们还发现光电效应的电流与光源的波长有关。
根据经典物理学的理论，我们可以预测光电效应的电流与光源的波长成反比关系。
然而，在实验中我们观察到了一些异常的现象。
当光源的波长较短时，金属板上的电流并不随着波长的减小而增加。
这可能是由于实验中存在其他因素的影响，例如金属表面的污染或光源的不稳定性。
为了更准确地研究光电效应的规律，我们需要进一步研究这些因素对实验结果的影响。
结论：通过本实验，我们成功观测到了光电效应的现象，并利用实验数据计算出了普朗克常量h的数值。
光电效应测定普朗克常量实验报告思考题
光电效应测定普朗克常量实验报告思考题实验报告光电效应测定普朗克常量实验目的：通过测定光电效应中电子的最大动能，确定波长和光强不同的光对材料的逸出功。
再将电子最大动能与光的频率作图，得出普朗克常量。
实验器材：汞灯、单色光滤片、电子倍增器、电位差相差放大器、测量电池、导线、电源，等。
实验原理：光电效应是女王物理学的重要实验之一。
电子最早是在金属中发现的。
当光射到金属上时，电子从金属表面逸出。
研究表明，如果把波长不同、但光强相等（I=常数），且在材料的不同表面逆向衰减的光照射在金属表面上，则引起的电子的动能也是不同的。
当光波长变短时，它的光子含能量增加，电子动能也会增加。
但是，当光波长小到一定极限时，即使光强再大，电子也不会从金属表面逸出。
这个极限波长与材料的逸出功有关。
公式：hν=KEmax+W其中，h是普朗克常量，ν是光的频率，KEmax是电子的最大动能，W是光电子材料的逸出功。
在实验中，由于工艺条件、材料的不同，逸出功一般都不同，但如果用固定波长的光照射金属，光照射金属表面的光强增加时，逸出光电子的动能也会随之增加，不过当动能KEmax达到一定值时，逸出光电子动能就不增加了，这一最大值与光子的频率有关。
实验步骤：1. 先将实验器材安装好,并连接好电路。
2. 利用单色光滤片选出一定波长的单色光，将汞灯的光照射至检波器上，调整电压至最小值，从数据检测设备上读出最小值。
3. 用单色光滤片阻挡掉特定波长的光，读出数据检测设备上电流值的增加量，记录下数据。
4. 得到不同波长的单色光下的最小电压和给定的电流值。
结论：根据实验结果，我们可以得到电压和波长（λ）的散点图，由这个图像再采用拟合直线的方法得到斜率，即为普朗克常量。
根据实验得到的散点图，我们可以总结出精确的电压值，λ的波长值，最后提取斜率即可。
最终，我们可以得到实验值与理论值及其误差。
大学物理实验光电效应测普朗克常数课后问题解答
光电效应测普朗克常数1.简述爱因斯坦光电效应方程的物理意义E=hv-W一束光打到一块金属上，光的；频率是v ，我们知道 hv 是一个光子的能量，即这束光的最小的能量，金属中电子要摆脱原子核的束缚飞出金属表面就需要吸收能量，及吸收一个光子，但是如果光子的能量不足以让电子飞出金属表面，电子式飞不出来的，我们就没看到有光电子。
若是能量大于所需能量（即逸出功W），就可以发生光电效应（更确切的说是外光电效应，还有一个就是内光电效应，即吸收了光子发生跃迁，没有脱离金属），并且多余的能量转化为光电子的动能，即E2.举例说明光电效应的应用利用光电效应可以把光信号转变为电信号，动作迅速灵敏，因此利用光电效应制作的光电器件在工农业生产、科学技术和文化生活领域内得到了广泛的应用．光电管就是应用最普遍的一种光电器件．光电管的类型很多．图7-3甲是其中的一种．玻璃泡里的空气已经抽出，有的管里充有少量的惰性气体（如氩、氖、氦等）．管的内半壁涂有逸出功小的碱金属作为阴极K．管内另有一阳极A.使用时照图7-3乙那样把它连在电路里，当光照射到光电管的阴极K时，阴极发射电子，电路里就产生电流．光电管不能受强光照射，否则容易老化失效．光电管产生的电流很弱，应用时可以用放大器把它放大．光控继电器工业生产中的大部分光电控制设备都用光控继电器．图7-4是光控继电器的示意图．它由电源、光电管、放大器、电磁继电器几部分组成。
当光照射光电管时，光电管电路中便产生电流，经放大器放大后，使电磁铁M磁化，把衔铁N吸住；没有光照射光电管时，电路中没有电流，衔铁N在弹簧的作用下就自动离开M．如果把衔铁N跟控制机构相连，就可以达到自动控制的目的．光控继电器在工业上可以用于产品的自动计数、安全生产等方面．用于自动计数时，可以把产品放在传送带上，光源和光电管分别放在传送带的两侧，每当传送带上输送过去一个产品时，光线被挡住一次，光控继电器就放开衔铁一次，由衔铁控制的计数器的数字就加一．工人在冲床、钻床、锻压机械上劳动时，如有不慎，容易出事故．为保证安全，可以在这些机床上安装光控继电器．当工人不慎将手伸入危险部位时，由于遮住了光线，光控继电器就立即动作，使机床停下来，避免事故的发生．有声电影最早的电影是没有声音的．后来虽然有了声音，但那是靠留声机来配合影片播放的．声和影配合不好时，效果当然不好．我们现在能够看到声和影完全配合一致的有声电影，还是多亏了光电管．影片摄制完后，要进行录音．录音时通过专门的设备使声音的变化转变成光的变化，从而把声音的“像”摄制在影片的边缘上，形成宽窄变化的暗条纹，这就是影片边上的音道．放映电影时，利用光电管把“声音的照片”还原成声音．方法是：在电影放映机中用强度不变的极窄的光束照射音道，由于影片上各处的音道宽窄不同，所以在影片移动的过程中，通过音道的光的强度也就不断变化；变化的光射向光电管时，在电路中产生变化的电流，把电流放大后，通过喇叭就可以把声音放出来．3.何谓电子逸出功电子克服原子核的束缚,从材料表面逸出所需的最小能量,称为逸出功。
大学物理实验2之光电效应法测普朗克常量
5. 操作步骤和要领
5. 操作步骤和要领 5.1 安全注意事项 • 汞灯一旦开启，不要随意关闭。 • 本实验不必要求暗室环境，但应避免背景光强的变化。 • 实验过程中注意随时盖上汞灯的遮光盖，严禁让汞光不经过滤光片直接入 射光电管窗口。
• 实验结束时应盖上光电管暗箱和汞灯的遮光盖！ • 仪器不宜在强磁场、强电场、强振动、高温度、带辐射物质的环境下工作。 • 仪器存放时应置于通风干燥处，加防尘罩。
截电压U0 与入射光频率具有线性关系。
3. 实验原理 A
U0
0
U0 ～ 曲线
G －V +
R －E +
光电效应实验原理图
3. 实验原理
3.2 实验规律 (3) 在同一频率下，饱和光电流强度Im 正比于 入射光强P。
I
I m2 I m1
P2 P1
P2 P1
8. 实验数据记录及处理 8.2 测量截止电压
表2 测量截止电压数据整理换算表
要求： （1）假设截止电压和入射光频率是一个线性关系：Ua=kv+b, 通过最小二 乘法求出斜率k和截距b。计算中请写出详细过程并带入具体数据。 （2）通过此斜率k计算出普朗克常量h。计算h与公认值比较的相对误差。 （3）根据截距b计算出金属的脱出功A。并查阅实验所用的活性金属材料 的脱出功进行比较，给出相对误差。
代表人物：
惠更斯（Christiaan Huygens，1629-1695）
提出光是“机械波”
完成光的干涉实验，证明光的波动性
托马斯·杨（Thomas Young，1773-1829）
菲涅耳（Augustin-Jean Fresnel，1788-1827）
完成衍射实验，成功地演示了明暗相间的衍射图样
光电效应及普朗克常数测定
THQPC －1型普朗克常数测定仪（光电效应实验仪）1光电效应及普朗克常数测定前 言量子论是近代物理的基础之一，而光电效应可以给量子论以直观、鲜明的物理图像，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。
普朗克常数（公认值h=6.62619×10-34J.s.）是自然科学中一个很重要的常数，它可以用光电效应法简单而又准确地求出，所以，进行光电效应实验并通过实验求取普朗克常数有助于学生理解量子理论和更好地认识h 这个常数。
1887年H ·赫兹在验证电磁波存在时意外发现，一束光照射到金属表面，会有电子从金属表面逸出，这个物理现象被称为光电效应。
1888年以后，W ·哈耳瓦克期、A ·T 斯托列托夫、P ·勒纳德等人对光电效应作了长时间地研究，并总结了光电效应的基本实验事实： （1）光电流与光强成正比；（2）光电效应存在一个截止频率，当入射光的频率低于某一阈值υ0时，不论光的强度如何，都没有光电子产生； （3）光电子的动能与光强无光，但与入射光的频率成正比；（4）光电效应是瞬时效应，一经光线照射，立刻产生光电子，停止光照，即无光电子产生。
一、实验目的1．通过对实验现象的观测与分析，了解光电效应的规律和光的量子性。
2．观测光电管的弱电流特性，找出不同光频率下的截止电压。
3．了解光的量子理论与波动理论，并验证爱因斯坦方程进而求出普朗克常数。
二、实验仪器1．THQPC-1型普朗克常数测定仪微电流测试仪；THQPC －1型普朗克常数测定仪（光电效应实验仪）22．THQPC-1型普朗克常数测定仪测试台。
三、实验原理爱因斯坦认为从一点发出的光，不是按麦克斯韦电磁学说指出的那样以连续分布的形式把能量传播到空间，而是以h υ为能量单位（光量子）的形式一份一份地向外辐射，至于光电效应，是具有能量h υ的一个光子作用于金属中的一个自由电子，并把它的全部能量都交给这个电子而造成的。
普朗克常量的测量(光电效应)
普朗克常量的测量（光电效应）一.实验目的1、研究光电管的伏安特性以及光电特性；验证光电效应第一定律。
2、比较不用的频率光强的伏安特性曲线与截止电压。
3、验证验证爱因斯坦光电效应方程，掌握用光电效应法测定普朗克常数h 。
二、实验原理光电效应的实验示意图如图1所示，图中G D 是光电管，K 是光电管阴极，A 为光电管阳极，G 为微电流计，V 为电压表，E 为电源，R 为滑线变阻器，调节R 可以得到实验所需要的加速电位差AK U 。
光电管的A 、K 之间可获得从 U -到0再到 U +连续变化的电压。
实验时用的单色光是从低压汞灯光谱中用干涉滤色片过滤得到，其波长分别为： nm 577 ,nm 546 ,nm 436 ,nm 405 ,nm 365。
无光照阴极时，由于阳极和阴极是断路的，所以G 中无电流通过。
用光照射阴极时，由于阴极释放出电子而形成阴极光电流（简称阴极电流）。
加速电位差AK U 越大，阴极电流越大，当AK U 增加到一定数值后，阴极电流不 再增大而达到某一饱和值H I ，H I 的大小和照射光的强度成正比（如图2所示）。
加速电位差AK U 变为负值时，阴极电流会迅速减少，当加速电位差AK U 负到一定数值时，阴极电流变为“0”，与此对应的电位差称为遏止电位差。
这一电位差用Ua 来表示。
Ua 的大小与光的强度无关，而是随着照射光的频率的增大而增大（如图3所示）。
1. 饱和电流的大小与光的强度成正比。
2. 光电子从阴极逸出时具有初动能，其最大值等于它反抗电场力所做的功，即： a 2U e mv 21⨯=因为ν∝a U ，所示初动能大小与光的强度无关，只是随着频率的增大而增大。
ν∝a U 的关系可用爱因斯坦方程表示如下： eWe h U a -ν∙=（2）实验时用不同频率的单色光(),...... , , ,4321νννν照射阴极，测出相对应的遏止电位差(),......U ,U ,U ,U 4a 3a 2a 1a ，然后画出ν~U a 图，由此图的斜率即可以求出h 。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。