文档介绍：(东南大学仪器科学与工程学院,南京210096)简述了用作图法处理光电效应实验数据的优点和不足,通过实例说明,采用最小二乘拟合算法处理实验数据更具客观合理性。光电效应;普朗克常数;最小二乘拟合PhotoelectricEffectExperimentandtheDataProcessingMethodofLeastSquareFit(DepartmentofinstrumentScienceandEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096)Describeterselytheadvantagesanddisadvantagesofdate--;plankconstant;leastsquarefit由光电效应实验,可测量普朗克常数。通过实验测量,获取一组入射光频率及其相应的截止电压数据,标记在频率——截止电压坐标系中,此组数据点大体沿一条直线分布。可采用作图法,在坐标纸上画出此直线并求取其斜率,再由光电效应方程进一步计算出普朗克常数。作图法处理实验数据的操作过程简便易行,物理意义明朗。但作图过程易受人为因素影响,由此处理数据和计算的结果,多会因人而异。本文采用最小二乘拟合算法,计算出拟合直线的斜率等相关参数,数据处理和计算的过程更具客观合理性,不受人为因素影响。采用Origin软件,可以方便快捷地作出基于最小二乘算法的拟合直线,并附带规范、简洁、美观的图形,还能同时给出拟合直线的斜率、截距、相关系数等拟合参数。1实验原理按照爱因斯坦光量子理论,光能集中在被称之为光子的微粒上,但这种微粒仍然保持着频率(或波长)的概念,频率为的光子具有能量,为普朗克常数。当光子照射到金属表面时,一次为金属中的电子全部吸收,而无需积累能量的时间。电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引力,余下的就变为电子离开金属表面后的动能,按照能量守恒原理,爱因斯担提出了著名的光电效应方程:(1)式中,为金属的逸出功,为光电子获得的初始功能。由(1)式可见,入射到金属表面的光频率越高,逸出的电子动能越大,所以即使阳极电位比阴极电位低时也会有电子到达阳极形成光电流,直至阳极电位低于截止电压,光电流才为零,此时有:(2)阳极电位高于截止电压后,随着阳极电位的升高,阳极对阴极发射的电子的收集作用越强,光电流随之上升;当阳极电压高到一定程度,已把阴极发射的光电子几乎全收集到阳极,光电流出现饱和,饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。光子的能量时,电子不能脱离金属,因而没有光电流产生。产生光电效应的最低频率(截止频率)是。将(2)式代入(1)式可得:(3)(3)式表明截止电压是频率的线性函数,直线斜率,通过实验测得系列不同频率入射光对应的截止电压,求出直线斜率,就可算出普朗克常数。-GD-4智能光电效应实验仪,成都世纪中科仪器有限公司生产。仪器由***灯及电源,滤光片,