文档介绍：实验五　普朗克常数测定
一、实验目的
通过实验深刻理解爱因斯坦的光电子理论，了解光电效应的基本规律;
掌握用光电管进行光电效应研究的方法；
学****对光电管伏安特性曲线的处理方法，并用以测定普朗克常数。
二、实验仪器
高压***灯、滤色片、光电管、微电流放大器（含电源)
三、实验原理
的光波,每个光子的能量为,其中，ｈ＝×１0—3４焦耳·秒，称为普朗克常数．
当频率为的光照射金属时，具有能量ｈ的一个光子和金属中的一个电子碰撞，光子把全部能量传递给电子。电子获得的能量一部分用来克服金属表面对它的束缚,剩余的能量就成为逸出金属表面后光电子的动能。显然，根据能量守恒有：
　　　　　　　　　　（1)
这个方程称为爱因斯坦方程。这里Wｓ为逸出功，是金属材料的固有属性．对于给定的金属材料，Ｗs是一定值。
K
A
G
V
图1
爱因斯坦方程表明:光电子的初动能与入射光频率之间呈线性关系。入射光的强度增加时，光子数目也增加。这说明光强只影响光电子所形成的光电流的大小。当光子能量时,不能产生光电子。即存在一个产生光电流的截止频率(）.
的单色光照射在真空光电管的阴极Ｋ上，光电子将从阴极逸出。在阴极K和阳极A之间外加一个反向电压VKＡKＡ的增大,到达阳极的光电子相应减少,光电流减少。当VKA=US时，光电流降为零。
eUＳ= 　　　　　（2）
，截止电压也不同。将（2）式代入（１)式得
　　　　　 (3）
式中ｈ，ｅ都是常量，对同一光电管也是常量,实验中测量不同频率下的Ｕｓ,做出Us-ｖ曲线。在(3）式得到满足的条件下，这是一条直线。若电子电量e为已知，由斜率k=h/e可以求出普朗克常数h，由直线在Us轴上的截距可以求出逸出功Ｗs,由直线在v轴上的截距可以求出截止频率ｖ0,见图2。
Ws/e
Us
ν
ν0
图2 Us—v曲线
Is
1
2
I
Us
图3 光电管伏安特性曲线
在实验中测得的伏安特性曲线与理想的有所不同，这是因为：
,这种材料即使在高真空也有易氧化的趋向,使阴极表面各处的逸出电势不尽相等。同时逸出具有最大动能的光电子数目大为减少。随着反向电压的增高，光电流不是陡然截止，而是较快降低后平缓地趋近零点.
2．阳极是用逸出电势较高的铂、。但在使用过程中常会沉积上阴极材料,,使得发射的光电子由阳极飞向阴极，构成反向电流。
3．暗盒中的光电管即使没有光照射，在外加电压下也会有微弱电流流通,称作暗电流。其主要原因是极间绝缘电阻漏电（包括管座以及玻璃壳内外表面的漏电）。
由于以上原因,实测曲线上每一点的电流是阴极光电子发射电流、，实际测量曲线如图中的实线表示.
光电效应实验仪原理见图