文档介绍：光电效应实验目的:1)了解光电效应的的实验规律和光的量子性。2)测定光电效应的伏安特性曲线,验证光电效应第一定律。3)通过实验测定普朗克常量。实验仪器:FB807型光电效应测定仪实验原理:当一定频率的光照射到金属表面上时,有电子从金属表面逸出,这种现象称为光电效应。从金属表面逸出的电子称为光电子。实验的示意图如下:图一—电路图图二—原理简图图一中,A,K组成真空的光电管,A为阳极,K为阴极。当一定频率ν的光照射到由金属材料制成的阴极K上就有光电子逸出金属表面,形成微弱的光电流,若在A,K两端加上加速电压,光电流会加大直到饱和。那么这些在金属表面的电子又是怎么逸出的呢?爱因斯坦给出了答案:当金属中的电子吸收一个频率为ν的光子时就会吸收他的所有能量hν,如果这些能量大于电子摆脱束缚所需的逸出功W,电子就会从金属表面逸出。关系式为:Hν=½mvv+W此式称为爱因斯坦方程,h为普朗克常量。½mvv是光电子最大初动能。由此式可以知道,存在截止频率ν0使hν0刚好等于W,则动能为零。因而只有ν大于或等于ν0时才能产生光电流。光电效应第一定律:当光强一定时,光电流随着极间的加速电压的增大而增大并逐渐趋于一个饱和值I,对于不同光强,饱和电流I与入射强度成正比。如图:图三—同频率不同光强伏安特性遏止电压及普朗克常量的测定:当加速电压为零时,光电流并不为零,这是因为光电子具有初动能,这时只需在极间加上适当大小反向的电压,光电流便会为零,这一电压便称为遏止电压Uc。此时静电场对光电子所做的功的大小等于初动能。同一频率不同光强的遏止电压相同,说明光电子的初动能只与入射光的频率和逸出功有关。实验所用关系式为:½mvv=eUc=Hν-W如图:图四—遏止电压与频率关系实验过程:1)实验前准备。包括接通电源,预热***灯20分钟;调节光电管与***灯距离为400mm;连接光电管暗箱电压输入端与测定仪电压输出端;测试前调零。2)测量遏止电压。调零后用Q9专用电缆连接光电管信号输出与测定仪信号输入端,电压转换按钮释放,电流量程置于。之后调节好各个状态如光圈和距离。这时先选365nm波长,打开***灯灯罩开始调节电压直到电流为零,记录此时工作电压U。然后按次序依次换上405nm,436nm,546nm滤色片重复测量步骤。3)测量光电管的伏安特性。将工作电压转换按钮按下,电流量程置于,并重新调零。其余操作步骤与“2)”中相同,只不过这时要把每一个工作电压和相应电流记录。4)观察同一距离,不同光阑,某条谱线的饱和曲线。选577nm波长,距离用400mm,电压调到最大30V。记录不同光阑下饱和电流大小。5)观察同一光阑,不同距离,某条谱线的饱和曲线。选577nm波长,光阑用2mm,电压调到最大30V。记录不同距离下的饱和电流大小。实验数据记录:U/VI/AΦ=4nmL=400mm365nm405nm436nm546nmUIUIUIUI-------**********.