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广电效应的实验用什么仪器

发布时间:2023-09-28 06:17:17

Ⅰ 如何由光电效应测量普朗克常数

如何由光电效应测量普朗克常数
具体的实验器材 汞灯 镜子 测量光电效应的仪器(电流计漏枝)等
我所知道的有两种
一种是用不同透光强度的滤光镜以得到不同光强
一种是通过换不同透光镜得到不同波长的光
关键在于找到临界波长,再利用爱因斯坦光电方程以及动量与波长关系求出h
注意实际操作时要利用补偿法将误差电流消掉
否则电流计测得的数值将出现大误差
hf=W+1/2mv^2
f为光子的频率,
W为电子在该金属的逸则册出功,
1/2mv^2为电子逸出后的最大初动能,
可求出普孙搜宏朗克常数h
以上仅供参考

Ⅱ 简述用光电效应测量普朗克常数的实验原理

这个实验一般是用光电管来完成的,原理是根据光电效应方程:hv=Ekm+W,式中v是照射到阴极材料的入射光频率,Ekm是逸出的光电子最大初动能,W是阴极材料的逸出功。
在实验中,只要把多种不同的入射光频率v和对应光电子最大初动能Ekm测量出来 ,作出Ekm——v图像,可得到一条直线,直线的斜率就是普朗克常数h。
最大初动能的测量:在光电管两端加上反向电压,从0开始慢慢增大反向电压的数值,当光电流刚好为零时,记下反向电压的数值U反,则光电子的最大初动能 Ekm=e*U反,e是电子电量。

Ⅲ 大学物理实验都有哪些

大学物理实验有:杨氏模量,迈克尔逊干涉仪,全息照相,衍射光栅,单缝衍射,光电效应,用分光计测量玻璃折射率,透镜组基点的测量,测量波的传播速度,密里根油滴实验,模拟示波器的使用,磁电阻巨磁电阻测量,半导体电光光电器件特性测量、等厚干涉

1、杨氏模量

杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时,F/S叫应力,其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力;ΔL/L叫应变,其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。

2、迈克尔逊干涉仪

迈克尔逊干涉仪,是1881年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作,为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。

3、等厚干涉

等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹.薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉.(牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉.)

4、示波器的使用

波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。

5、电桥法测电阻

采用典型的四线制测量法。以期提高测量电阻(尤其是低阻)的准确度。程控恒流源、程控前置放大器、A/D转换器构成了测量电路的主体。中央控制单元通过控制恒流源给外部待测负载施加一个恒定、高精度的电流,然后,将所获得的数据(包括测试电压、当前的测试电流等)进行处理,得到实际电阻值。

Ⅳ 大学物理 光电效应实验装置 请问图中电压表上面的是什么

您好,图中电压表上面画的是电子真空光电管,在光照的时候呈单向导电流的功能,随光照的强弱光电管导电的特性有一定的变化。

Ⅳ 光电效应及普朗克常量的测量实验现象

光电效应实验及其光量子理论的解释在量子理论的确立与发展上,在解释光的波粒二象性等方面都具有划时代的深远意义。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)在科学技术中得到广泛的哪乎应用,并且至今还在不断开辟新的应用领域,具有广阔的应用前景。
【实验目的】

1、了解光电效应基本规律;

2、用光电效应方法测量普朗克常量;

3、测定光电管的光电特性曲线。

【实验仪器】

【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,李银悉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5-26-2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,由于阳极与阴极之间是断搏培路,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5-26-3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,饱和电流与光强成正比,而与入射光的频率无关。实验指出,有一个遏止电位差存在,当电位差达到这个值时,光电流为零。

2、光电子的初动能与入射光频率之间的关系

实验证明:光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只与入射光频率有关。

3、光电效应有红限频率存在

不论用多强的光照射到物质都不会产生光电效应.

实验时,应根据光电管的U~I曲线的特点来选择交点法或拐点法。本实验采用的光电管,其阴极电流上升很快,反向电流较小,故采用“交点法”确定截止电压。

【实验内容与步骤】

1、测试前的准备

(1)用遮光盖挡住汞灯光源出光口,将测试仪及汞灯电源接通,预热20分钟,使其处于稳定工作状态。

(2)调节实验仪板面“电流调零”旋钮,使其显示“000.0”。每换一次量程,必须重新调零。

(3)用屏蔽电缆线将微电流输入端与K连接、电压输出端与光电管暗箱A及接地连接。

2、测量光电管的伏安特性曲线。

(1)将实验仪“电压选择”键置于“-2V~+30V”状态,将“电流量程选择”开关置于“”档。

(2)将测定仪电流输入电缆断开,调节实验仪“电流调零”旋钮,使电流显示“00.0A”,重新接上电流输入电缆线。

(3)将光阑及365.0nm的滤色片装在光电管暗盒的光输入口上,撤掉光源出光口的遮光盖。注意在此过程中必须用挡片遮一下汞灯,否则容易击穿光电效应仪。从低到高缓慢调节“-2V~+30V”电压微调旋钮,记录电流从零到非零点所对应的电压值作为第一组数据,令电压输出值缓慢由-2伏增加到+30V,-2到0之间每隔0.3V记一个电流值,0到30之间每隔2V记一个电流值。将数据记录于表5-26-1中。在伏安特性曲线转弯处应多测几组数据,以便作图。

(4)依次换上404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm的滤色片,重复步骤(1)、(2)、(3)。

3、测量普朗克常数

(1)将实验仪“电压选择”键置于“–2 V~+2V”档,将“电流量程选择”开关置于“”档。将测试仪电流输入电缆断开,调零后重新接上。

(2)将光阑及365.0nm的滤色片装在光电管暗盒的光输入口上,撤掉光源出光口的遮光盖。注意在此过程中必须用挡片遮一下汞灯,否则容易击穿光电效应仪。

(3)从高到低调节“–2 V~+2V”微调旋钮,用“交点法”测量该波长对应的截止电压,并将数据记录于表5-26-2中。

(4)依次换上404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm的滤色片,重复步骤(1)、(2)、(3)。

Ⅵ 利用真空光电管及光电效应方法测量普朗克常量和测定真空光电管的光电特性曲线

一 、光电效应法测普朗克常量
二\ 测定光电管的伏安特性曲线
三、验证光电管饱和电流与入射光强(阴极表面照度)的关系
详细一、
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
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。
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:
电压/V -3.00 -1.80 -1.45 -1.40 -1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20
电流/
-0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.2 0.7 1.3 1.9 2.8 3.7
电压/V 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
电流/
4.5 5.4 6.3 6.8 7.5 7.9 8.2 8.6 9.1 9.3
电压/V 2.00 2.50 3.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
电流/
9.5 10.2 10.5 12.0 13.0 13.9 14.2 14.5
2. 波长为405nm:
电压/V -3.00 -1.40 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40
电流/
-0.2 -0.1 0.0 0.2 0.7 1.4 2.2 3.0 3.8 4.4
电压/V 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.50 3.00
电流/
4.8 5.3 5.6 5.9 6.2 6.4 6.6 6.8 7.1 7.3
电压/V 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
电流/
8.1 8.7 9.0 9.2 9.3
3. 波长为436nm:
电压/V -3.00 -2.50 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40
电流/
-0.2 -0.1 0.0 0.0 0.3 0.9 1.5 2.3 3.2 3.7
电压/V 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.50 3.00
电流/
4.1 4.5 4.8 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.4
电压/V 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
电流/
7.1 7.6 7.7 7.9 7.9
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
5. 波长为577nm:
电压/V -3.00 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 0.60
电流/
0.0 0.0 0.1 0.3 0.6 0.8 1.0 1.1
电压/V 0.80 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 5.00 10.00
电流/
1.2 1.2 1.3 1.4 1.4 1.4 1.5 1.5
电压/V 15.00 20.00 25.00
电流/
1.5 1.5 1.6
6. 波长为577nm,电压为20V:
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

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
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
------------------------------------------------------------
A -0.17355 0.61919
B 0.17626 0.08758
------------------------------------------------------------

R SD N P
------------------------------------------------------------
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:
Y = A B * X

Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A 0.1 0.09487
B 0.0144 0.00139
------------------------------------------------------------

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:
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。
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。

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