光電效應測普朗克常數實驗報告光電效應測普朗克常數實驗報告精選八篇

篇一：實驗十二用光電效應測定普朗克常量實驗十二用光電效應測定普朗克常量當一定頻率的光照射到某些金屬材料表面時，可使金屬中的電子從金屬表面逸出的現象，叫光電效應．光電效應是經典電磁理論所不能解釋的．光電效應實驗及其光量子理論的解釋是量子理論的生長點，在揭示光的波粒二象性方面具有劃時代的深遠意義，而普朗克常量正是量子理論與經典理論的聯系常數．1．通過實驗加深對光的量子性的認識；2．用最高頻濾波片，測量光電管的伏安特性曲線；3．通過光電管的弱電流特性，測出不同頻率下的遏止電壓（三種方法任選其一），求出普朗克常量；4．探究光電管的飽和光電流與入射光強的關系；探討比較確定遏止電壓的三種方法（自主設計實驗方案）．高壓汞燈，干涉濾光片，光闌，光電效應實驗儀．ZKY-GD-3光電效應實驗儀，如圖12-1（a）所示．儀器由汞燈及電源，濾色片，光闌，光電管、測試儀（含光電管電源和微電流放大器）構成，儀器結構如圖12-1（b）所示，測試儀的調節面板如圖12-2所示．圖12-1（a）光電效應實驗儀實物圖1234567圖12-1（b）儀器結構示意圖1汞燈電源2汞燈3濾色片4光闌5光電管6基座7實驗儀光闌：3片，直徑2mm、4mm、8mm汞燈：可用譜線365.0nm、404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm、579.0nm濾色片：5片,透射波長365.0nm、404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm光電管：陽極為鎳圈，陰極為銀-氧-鉀（Ag-O-K），光譜響應范圍320~700nm，-12暗電流：I≤2×10A（-2V≤UAK≤0V）光電管電源：2檔，－2～0V，－2～＋30V，三位半數顯，穩定度≤0.1%…………篇二：4光電效應法測普朗克常數實驗光電效應測定普朗克常數1887年德國物理學家赫茲發現,電火花間隙受到紫外線照射時會產生更強的電火花，此即光電效應。19xx年勒納德等人對光電效應做了深入研究并總結出了光電效應的基本實驗規律，但是這些規律無法用光的波動理論解釋。19xx年普朗克在研究黑體輻射時，首次提出了能量子假說，即輻射只能是h?的整數倍。19xx年愛因斯坦把普朗克能量子假設啟，提出了光量子假說，即一束光是一粒一粒以光速c運動的粒子流，這些粒子稱為光子，光子的能量為E＝h?。根據光量子假說，愛因斯坦導出了光電效應方程，并成功地解釋了光電效應的實驗規律。19xx年密立根以精湛的實驗技術檢驗了愛因斯坦的光電效應方程，并對普朗克常數h作了首次精確測定。19xx年康普頓發現了“康普頓效應”，他采用單個光子和自由電子的碰撞理論，對這個效應做出了滿意的理論解釋，進一步證實了愛因斯坦的光子理論。光電效應實驗在證實光的量子性方面起著決定性的作用，與此密切相關的研究5次獲得諾貝爾獎。光電效應分為外光電效應和內光電效應。利用外光電效應制成的光電器件如光電管、光電池、光電倍增管等已廣泛應用于生產科研和日常生活中，如攝影，電視，光控路燈，數碼相機；利用內光電效應（光電導效應和光生伏打效應）的光敏電阻、光電二極管和光電三極管、場效應光電管、雪崩光電二極管、電荷耦合器件等半導體光敏元件制成的光電式傳感器已應用到紡織、造紙、印刷、醫療、環境保護等領域，在紅外探測、輻射測量、光纖通信，自動控制等傳統應用領域的研究也有新發展。【實驗目的】1.測定光電效應的伏安特性曲線，加深對光的量子性的認識和理解；2.學習驗證愛因斯坦光電方程的實驗方法，并測定普朗克常數。【實驗原理】1.光電效應與愛因斯坦方程用合適頻率的光照射在某些金屬表面上時，會有電子從金屬表面逸出，這種現象叫做光電效應，從金屬表面逸出的電子叫光電子。為了解釋光電效應現象，愛因斯坦提出了“光量子”的概念，認為對于頻率為?的光波，每個光子的能量為E?h?，其中h=6.626?10?34J?s為普朗克常數。…………篇三：光電效應和普朗克常數的測定光電效應和普朗克常數的測定填空題1.光電效應的實驗事實表明，對應于一定的輻射頻率，有一電壓U0，當UAK≦U0時，電流為零，U0被稱為截止電壓。2.光電效應的定律指出，照射光的頻率與極間端電壓UAK一定時，飽和光電流的大小與入射光的強度成正比。3.對于不同頻率的光，其截止電壓的值不同，截止電壓與入射光頻率成正比關系。當入射光頻率低于某極限值?0（?0隨不同陰極金屬材料而異）時，不論光的強度如何，照射時間多長，都沒有光電流產生。?0稱為截止頻率。4.光電效應是瞬時效應。即使入射光的強度非常微弱，只要頻率大于截止頻率，－9在開始照射后立即有光電子產生，所經過的時間至多為10秒的數量級。5.愛因斯坦的光量子理論成功地解釋了光電效應的實驗規律。寫出愛因斯坦提出的光電效應方程：h??12m?0?A2問答題1.如何通過光電效應測量普朗克常數？光電效應實驗表明，截止電壓U0是頻率?的線性函數，即eU0=h?－A直線斜率k=h/e。e為電子電荷常數，對于給定的光電管，只要用實驗方法得出不同的輻射頻率對應的截止電壓，求出直線斜率，就可算出普朗克常數h。2.零電流法和補償法測量截止電壓有何區別？零電流法是直接將各譜線照射下測得的電流為零時對應的電壓UAK的絕對值作為截止電壓U0。此法的前提是陽極反向電流、暗電流和本底電流都很小，用零電流法測得的截止電壓與真實值相差較小。補償法調節電壓UAK使電流為零后，保持UAK不變，遮擋汞燈光源，此時測得的電流I為電壓接近截止電壓時的暗電流和本底電流。重新讓汞燈照射光電管，調節電壓UAK使電流值顯示為I，將此時對應的電壓UAK的絕對值作為截至電壓U0。此法可補償暗電流和本底電流對測量結果的影響。3.根據你的測量數據，確定光電管陰極材料的電子逸出功A？…………篇四：光電效應法測普朗克常量實驗報告實驗報告評分：胡晟實驗題目：光電效應法測普朗克常量實驗目的：1.了解光電效應的基本規律；2.用光電效應方法測量普朗克常量和測定光電管的光電特性曲線。實驗原理：當光照在物體上時，光的能量僅部分地以熱的形式被物體吸收，而另一部分則轉換為物體中某些電子的能量，使電子逸出物體表面，這種現象稱為光電效應，逸出的電子稱為光電子。在光電效應中，光顯示出它的粒子性質，所以這種現象對認識光的本性，具有極其重要的意義。光電效應實驗原理如圖8.2.1-1所示。1．光電流與入射光強度的關系光電流隨加速電位差U的增加而增加，加速電位差增加到一定量值后，光電流達到飽和值和值IH，飽和電流與光強成正比，而與入射光的頻率無關。當U=UA-UK變成負值時，光電流迅速減小。實驗指出，有一個遏止電位差Ua存在，當電位差達到這個值時，光電流為零。2．光電子的初動能與入射頻率之間的關系光電子從陰極逸出時，具有初動能，在減速電壓下，光電子逆著電場力方向由K極向A極運動。當U=Ua時，光電子不再能達到A極，光電流為零。所以電子的初動能等于它克服電場力作用的功。即12mv?eUa（1）2根據愛因斯坦關于光的本性的假設，光是一粒一粒運動著的粒子流，這些光粒子稱為光子。每一光子的能量為??hv，其中h為普朗克常量，ν為光波的頻率。所以不同頻率的光波對應光子的能量不同。光電子吸收了光子的能量hν之后，一部分消耗于克服電子的逸出功A，另一部分轉換為電子動能。由能量守恒定律可知實驗報告評分：胡晟hv?1mv2?A（2）2式（2）稱為愛因斯坦光電效應方程。…………篇五：光電效應測普朗克常數實驗報告光電效應測普朗克常數實驗報告系別：電氣學院實驗日期20xx年11月19日專業班級：電氣15班姓名：王菁學號：2110401127一.實驗簡介當光照在物體上時，光的能量僅部分的以熱的形式為物體吸收，而另一部分則轉換為物體中某些電子的能量，使電子溢出物體表面，這種效應稱為光電效應，溢出的電子稱為光電子。根據愛因斯坦理論，每個光子的能量為其中h為普朗克常數，是近代量子物理中的重要常數。而本實驗就是利用光電效應法來測得普朗克常數。二.實驗內容1．了解光電效應的基本規律。2．熟悉普朗克常數測定儀的操作比并用光電效應方法測量普朗克常數。三.實驗原理光電效應實驗———實驗原理根據愛因斯坦理論，光能是以光電子的形式一份一份地向外傳遞，每個光子的能量為，式中焦耳·秒，稱為普朗克常數，是近代量子理論的重要常數，v是光的頻率。在光電效應中，光子的能量一次全部傳給金屬中的電子。這電子所獲得的能量一部分用來使它從金屬中逸出所必須的共A，另一部分能量變轉化為光電子的最大初動能。于是有式中m是電子質量，V是電子最大初速度，這就是著名的愛因斯坦光電效應方程式。由這個方程式可知光電效應的規律為：1.當hv≥A，v≥A/h=v0時，才能使光電子逸出金屬表面。v0稱為截止頻率，取決于金屬材料。2.光電子的初動能只取決于光的頻率。3.光子多少，決定光的強弱，光強增加，光子數增加，逸出的電子數也多。為了測出光電子的初動能，采用如下圖的實驗電路。在光電管兩端加上反向電壓，當單色光照射到光電管陰極K時，由陰極逸出的光電子具有初動能，在反向電壓下逆著電場力方向由陰極K向陽極A運動，隨著反向電壓的增大，光電流逐漸減小，當反向電壓增加到V0時，光電流降為0，此時光電子做的功等于逸出的初動能，即…………篇六：光電效應測普朗克常數-實驗報告光電效應測普朗克常數實驗報告【實驗目的】1、通過實驗深刻理解愛因斯坦的光電效應理論，了解光電效應的基本規律；2、掌握用光電管進行光電效應研究的方法；3、學習對光電管伏安特性曲線的處理方法，并用以測定普朗克常數。【儀器用具】高壓汞燈及電源、濾色片（五個）、光闌（兩個）、光電管、微電流放大器、光電管【實驗原理】1、光電效應與愛因斯坦方程用合適頻率的光照射在某些金屬表面上時，會有電子從金屬表面逸出，這種現象叫做光電效應，從金屬表面逸出的電子叫光電子。為了解釋光電效應現象，愛因斯坦提出了“光量子”的概念，認為對于頻率為的光波，每個光子的能量為式中，為普朗克常數，它的公認值是=6.626。按照愛因斯坦的理論，光電效應的實質是當光子和電子相碰撞時，光子把全部能量傳遞給電子，電子所獲得的能量，一部分用來克服金屬表面對它的約束，其余的能量則成為該光電子逸出金屬表面后的動能。愛因斯坦提出了著名的光電方程：（1）式中，?為入射光的頻率，m為電子的質量，v為光電子逸出金屬表面的初12mv2為被光線照射的金屬材料的逸出功，為從金屬逸出的光電子的最速度，大初動能。由（1）式可見，入射到金屬表面的光頻率越高，逸出的電子動能必然也越大，所以即使陰極不加電壓也會有光電子落入陽極而形成光電流，甚至陽極電位比陰極電位低時也會有光電子落到陽極，直至陽極電位低于某一數值時，所有光電子都不能到達陽極，光電流才為零。這個相對于陰極為負值的陽極電位U0被稱為光電效應的截止電壓。顯然，有1（2）代入（1）式，即有（3）由上式可知，若光電子能量h??W，則不能產生光電子。產生光電效應的最低頻率是?0?Wh，通常稱為光電效應的截止頻率。不同材料有不同的逸出功，因而?0也不同。由于光的強弱決定于光量子的數量，所以光電流與入射光的強度成正比。又因為一個電子只能吸收一個光子的能量，所以光電子獲得的能量與光強無關，只與光子?的頻率成正比，，將（3）式改寫為…………篇七：光電效應法測普朗克常數2光電效應法測普朗克常數19xx年，年僅26歲的愛因斯坦提出光量子假說，發表了在物理學發展史上具有里程碑意義的光電效應理論，10年后被具有非凡才能的物理學家密立根用光輝的實驗證實了。兩位物理大師之間微妙的默契配合推動了物理學的發展，他們都因光電效應等方面的杰出貢獻分別于19xx年和19xx年獲諾貝爾物理學獎。光電效應實驗及其光量子理論的解釋在量子理論的確立與發展上，在揭示光的波粒二象性等方面都具有劃時代的深遠意義。利用光電效應制成的光電器件在科學技術中得到了廣泛的應用，并且至今還在不斷開辟新的應用領域，具有廣闊的應用前景。本實驗的目的是了解光電效應的基本規律，并用光電效應方法測量普朗克常量和測定光電管的光電特性曲線，并且通過對光電效應的研究有助于學習和理解量子理論。【實驗目的】1、加深對光的量子性的理解。2、驗證愛因斯坦光電效應方程，測出普朗克常量h。【實驗原理】當光照在物體上時，光的能量僅部分地以熱的形式被物體吸收，而另一部分則轉換為物體中某些電子的能量，使電子逸出物體表面，這種現象稱為光電效應，逸出的電子稱為光電子。在光電效應中，光顯示出它的粒子性，所以這種現象對認識光的本性，具有極其重要的意義。光電效應實驗原理如圖1所示。圖中A、K組成抽成真空的光電管，A為陽極，K為陰極。當一定頻率ν的光射到金屬材料做志的陰極K上，就有光電子逸出金屬。若在A、K兩端加上電壓U后，光電子將由K定向地運動到A，在回路中就形成光電流I。其規律有：1、光電流與入射光強度的關系光電流隨著加速電位差U的增加而增加，加速電位差加到一定量值后，光電流達到飽和值Ih，飽和電流與光強成正比，而與入射光的頻率無關。當U=Ua－Uk變成負值時，光電流迅速減小。實驗指出，有一個遏止電位差Ua圖1光電效應原理存在，當電位差達到這個值時，光電流為零。如圖2（a）所示。圖中I~U曲…………篇八：光電效應法測量普郎克常數_實驗報告光電效應法測普朗克常量WX291040416李萬鵬了解光電效應的基本規律，并用光電效應方法測量普朗克常量和測定光電管的光電特性曲線。1．光電效應實驗原理如右圖所示。其中S為真空光電管，K為陰極，