文档介绍：光电效应测定普朗克常数
(FB807 光电效 (普朗克常测定仪
实
验
讲
义
e
1,'??2 八 3
八 4 ，
）
实验时用不同频率的单色光
差 Ua1 , Ua2 , U a3 , Ua4
,，然后作出 Ua~ 图，由此图的斜率即可以求出
h
3.
如果光子的能量 h W 时，无论用多强的光照射，都不可能逸出光
电子。与
此相对应的光的频率则称为阴极的红限，且用
0（'.. 0 辽 W / h ）来表示。实验时可以从
Ua ? 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
Ua ? 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
示。图中电流为零时的电位就是遏止电位差 ua。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。
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
Ua
也不等于遏止电位差
Ua 。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
Ua
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
Ua
与
U
a 之差也越小。
图 4 光电管理想的电流特性曲坯
图 ! i 光电管老化后的电猛特性曲线
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
Ua。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
Ua 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
Ua
近似地当作遏止电位差
Ua
（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
Ua 当作遏止电位差
Ua
（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