文档介绍：光电效应测定普朗克常数
(FB807型光电效(应普朗克常)测数定仪)
实
验
讲
义
的光的频率则称为阴极的红限，且用
0 ( 0 W / h) 来表示。实验时可以从
U a
~
图的截距求得阴极的红限和逸出功。本实验的关键是正确确定遏止电位差，作出
U a
~
图。至于在实际测量中如何正确地确定遏止电位差，还必需根据所使用的光电管
来决定。下面就专门对如何确定遏止电位差的问题作简要的分析与讨论。
遏止电位差的确定：如果使用的光电管对可见光都比较灵敏，而暗电流也很小。由于
阳极包围着阴极，即使加速电位差为负值时，阴极发射的光电子仍能大部分射到阳极。而
阳极材料的逸出功又很高，可见光照射时是不会发射光电子的，其电流特性曲线如图
4 所
示。图中电流为零时的电位就是遏止电位差
U a 。 然而，由于光电管在制造过程中，工
艺上很难保证阳极不被阴极材料所污染（这里污染的含义是：阴极表面的低逸出功材料溅射到阳极上），而且这种污染还会在光电管的使用过程中日趋加重。被污染后的阳极逸出功降低，当从阴极反射过来的散射光照到它时，便会发射出光电子而形成阳极光电流。实
验中测得的电流特性曲线，是阳极光电流和阴极光电流迭加的结果，如图 5 的实线所示。
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由图 5 可见，由于阳极的污染，实验时出现了反向电流。特性曲线与横轴交点的电流虽然等于“ 0 ”，但阴极光电流并不等于“ 0 ”，交点的电位差 U a 也不等于遏止电位差
U a 。两者之差由阴极电流上升的快慢和阳极电流的大小所决定。如果阴极电流上升越
快，阳极电流越小， U a 与 U a 之差也越小 。从实际测量的电流曲线上看，正向电流上升
越快，反向电流越小，则 U a 与 U a 之差也越小。
由图 5 我们可以看到，由于电极结构等种种原因，实际上阳极电流往往饱和缓慢，在
加速电位差负到 U a 时，阳极电流仍未达到饱和，所以反向电流刚开始饱和的拐点电位差
U a 也不等于遏止电位差 U a 。两者之差视阳极电流的饱和快慢而异。阳极电流饱和得越
快，两者之差越小。若在负电压增至
U a 之前阳极电流已经饱和，则拐点电位差就是遏止
电位差 Ua 。总而言之，对于不同的光电管应该根据其电流特性曲线的不同采用不同的方
法来确定其遏止电位差。假如光电流特性的正向电流上升得很快，反向电流很小，则可以
用光电流特性曲线与暗电流特性曲线交点的电位差
U a 近似地当作遏止电位差
U a （交点
法）。若反向特性曲线的反向电流虽然较大，但其饱和速度很快，则可用反向电流开始饱和时的拐点电位差 U a 当作遏止电位差 U a （拐点法）。
【实验仪器】
FB807 型光电效应 ( 普朗克常数 ) 测定仪 ，数字存储示波器 ( 自备 ) 。
【实验内容】
1. 测试前准备
1）仪器连接
将测试仪及***灯电源接通（光电管暗箱遮光盖盖上），预热 20 分钟。调整光电管与***灯距离约为 40cm 并保持不变。用专用连接线将光电管暗箱电压输入端与测试仪电压输
出（后面板上）连接起来（红一红，黑一黑）。将“电流量程”选择开关置于所选档位，
进行测试前调零。测定仪在开机或改变电流量程后，都会自动进入调零状态。调零时应将
光电管暗箱电流输出端 K 与测试仪微电流输入端（后面板上）断开，旋转“调零”旋钮使
电流指示为 。调节好后，用 Q9 插头高频匹配电缆将电流输入连接起来，按“调零
确认／系统清零”键，系统进入测试状态。若要动态显示采集曲线，需将测试仪的“信号
输出”端口接至数字存储示波器的“ Y ”输入端，“同步输出”端口接至示波器的“外触
发”输入端。示波器“触发源”开关拨至“外”，“ Y 衰减”旋钮拨至“ 1V / div ”，
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“扫描时间”旋钮拨至约“ 50 s / div ”。此时示波器将用轮流扫描的方式显示 5 个存储
区中存储的曲线，横轴代表电压 U AK ，纵轴代表电流 I 。
（ 2）示波器的连接与设置
①将实验仪的信号输出端、同步输出端分别接在示波器 CH1和 EXT TRIG 端；开启电
源， 5 秒钟后，示波器显示屏出现