文档介绍：实验十二   用光电效应测定普朗克常量当一定频率的光照射到某些金属材料表面时,可使金属中的电子从金属表面逸出的现象,,在揭示光的波粒二象性方面具有划时代的深远意义,而普朗克常量正是量子理论与经典理论的联系常数.·;,测量光电管的伏安特性曲线;,测出不同频率下的遏止电压(三种方法任选其一),求出普朗克常量;;探讨比较确定遏止电压的三种方法(自主设计实验方案).·实验仪器高压***灯,干涉滤光片,光阑,-GD-3光电效应实验仪,如图12-1(a)***灯及电源,滤色片,光阑,光电管、测试仪(含光电管电源和微电流放大器)构成,仪器结构如图12-1(b)所示,测试仪的调节面板如图12--1(a)光电效应实验仪实物图1   2          3  4  5   6 7图12-1(b)仪器结构示意图1***灯电源 2***灯 3滤色片 4光阑 5光电管 6基座 7实验仪图12-2仪器前面板示意图光阑:3片,直径2mm、4mm、8mm***灯:、、、、、:5片,、、、、:阳极为镍圈,阴极为银-氧-钾(Ag-O-K),光谱响应范围320~700nm,暗电流:I≤2×10-12A(-2V≤UAK≤0V)光电管电源:2档,-2~0V,-2~+30V,三位半数显,稳定度≤%微电流放大器:6档,10-8—10-13A,分辨率10-13A,三位半数显,稳定度≤%·实验原理一定频率的光照射到金属表面上,,;频率为的光子具有能量,,当金属中的电子吸收一个频率为的光子时,便获得这光子的全部能量,如果这能量大于电子摆脱金属表面的约束所需要的脱出功,:(9-1)上式称为爱因斯坦方程,其中和是光电子的质量和最大速度,,电子不能逸出金属表面,因而没有光电效应产生;产生光电效应的入射光最低频率,称为光电效应的极限频率(又称红限).不同的金属材料有不同的脱出功,“减速电势法”-,如有光电子逸出,则当阳极A接正极,K接负极时,光电子就被加速;而当K加正电势,A加负电势时,、K之间所加电压()足够大时,光电流达到饱和值,当,并满足方程:(9-2)时,光电流将为零,-(9-2)式代入(9-1)式可得:(9-3)它表示与间存在线性关系,其斜率等于/,,测得的是与导线和阴极间的正向接触电势之差,即,将此式代入(9-3)式,可得:(9-4)由于是不随而变的常量,所以与间也是线性关系,如图12-,可求得此线性关系的斜率,由于所以                           (9-5)即从测得的数据求出斜率,乘以电子电荷(=×10-19C),需要排除一些干扰,::光电管在没有受到光照时,也会产生电流,称为暗电流,它是由热电流、漏电流两部分组成;本底电流是周围杂散光射入光电管所致,它们都随外加电压的变化而变化,:由于制作光电管时阳极A上往往溅有阴极材料,所以当光射到A上或由于杂散光漫射到A上时,阳极A也往往有光电子发射;此外,,K加正电势时,对阴极K上发射的光电子而言起了减速作用,而对阳极A发射或反射的光电子而言却起了加速作用,使阳极A发出的光电子也到达阴极K,、暗电流和本底电流以及反向电流之和,如图12--6光电管的I-V关系曲线·***灯电源接通(***灯及光电管暗箱遮光盖盖上),