文档介绍：光电效应
精选课件
华东理工大学物理实验中心
Albert Einstein
1879-1955
1921年诺贝尔物理学奖
精选课件
光电效应示意图
三、实验原理
光电效应：电子从受辐射作用的材料中释放出来的过程，叫光电效应
精选课件
华东理工大学物理实验中心
Albert Einstein
1879-1955
1921年诺贝尔物理学奖
精选课件
光电效应示意图
三、实验原理
光电效应：电子从受辐射作用的材料中释放出来的过程，叫做光电效应；发射出来的电子叫做光电子。
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光电效应
外光电效应—— 光作用下金属表面逸出电子,
ex:光电倍增管
内光电效应——
光电导效应：半导体材料在光照下，电子受能量大于
电子禁带宽度的光子作用激发导带，增
加电导率的现象
ex:光敏电阻
光生伏打效应：半导体材料在pn结处形成内建电场，
光照下，激发子在内建电场作用下形
成电动势的现象。
ex:太阳能电池、硅光电池
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【实验事实】
(1)饱和光电流：
饱和光电流强度与入射光强度成正比。
(2)每个光电子的初动能 随入射
光频率提高而增大，与入射光强无关；
(3)存在截止频率：对某一种金属来说，只有当入射光的频率大于某一频率时，电子才能从金属表面逸出，电路中才有光电流，这个频率叫做截止频率.
(4)光电效应是瞬时效应。
3
1
2
I
Ih
0
截止频率
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(5)线性性：用不同频率的
光照射阴极K的表面时，只
要入射光的频率大于截止频
率，遏止电势差与入射光频
率具有线性关系。
Na
Ca
O
01
02
|Ua|
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爱因斯坦光电方程
爱因斯坦认为光束可以看成是由微粒构成的粒子
流，这些粒子流叫做光量子（光子）。
一个频率为 的光子具有能量
阴极金属材料的逸出功为
阴极表面电子吸收光子的能量，当 ＞
电子逸出，并具有初动能
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对光电管加反向电压，该电压减弱了逸出光电子向阳极A的运动，如反向电压逐渐增大到某值Ua，则光电子无法到达阳极A，光电流为零，而反向电压的电场力对光电子作功为eUa。有
遏止
电压
窗口
阴极
阳极
光束
光电子
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误差分析
实测曲线
理论曲线
阳极电流：阳极难免粘上阴极材料，受光照后也要发射少量光电子，构成反向电流。
漏电流：爱因斯坦方程在绝对零度下严格成立。常温下，电极要发射少量热电子，加上管壳和管座的漏电构成暗电流。
理论曲线
实测曲线
漏电流
抬头电压
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实验仪器装置
光 源
（高压***灯）
光电管
暗 盒
滤色片
微电流测试仪
减光片
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实验仪器
出射孔遮光盖
电源开关
入光孔
调节高低
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实验仪器
电压输出
电压极性
电压调节
电流量程
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实验仪器（减光片）
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实验内容
1. 测量光电管的伏安特性曲线：
、 。
（电压： －3V～＋30V，在－2V～0V多测几个点）
“抬头电压”：
、、。
（电压： －3V～0V）
。
，测量光强为100 ％、 75％、50％、25％时的饱和光电流。
（电压： 15V～ 30V）
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数据处理
～U伏安特性曲线。
-v图，用图解法计算普朗克常数h，并计算与公认值的百分误差。
公认值h＝×10－34 J·s。
，并可进行展开。
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由斜率可计算h
与纵轴截距可计算逸出功A
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注意事项
1. 充分理解仪器使用要求和操作顺序。不
要随意拆卸电缆和导线，保证接触良好。
，保
证光电管安全，并注意保护滤