综合、设计性实验报告 年级 * * * * * 学号 * * * * * * * * * * 姓名 * * * * 时间 * * * * * * * * * * 成绩 _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一、 实验题目 光电效应测普朗克常数 二、 实验目的 1 、通过实验深刻理解爱因斯坦的光电效应理论，了解光电效应的基本规律； 2 、掌握用光电管进行光电效应研究的方法； 3、学习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。 三、仪器用具 ZKY—GD—3 光电效应测试仪、汞灯及电源、滤色片（五个）、光阑（两个）、光电管、测试仪 四、 实验原理 1、光电效应与爱因斯坦方程 用合适频率的光照射在某些金属表面上时，会有电子从金属表面逸出，这种现象叫做光电效应，从金属表面逸出的电子叫光电子。为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光量子”的概念，认为对于频率为 的光波，每个光子的能量为 式中， 为普朗克常数，它的公认值是 =6.626 。 按照爱因斯坦的理论，光电效应的实质是当光子和电子相碰撞时，光子把全部能量传递给电子，电子所获得的能量，一部分用来克服金属表面对它的约束，其余的能量则成为该光电子逸出金属表面后的动能。爱因斯坦提出了著名的光电方程： （1） 式中， 为入 射光的频率，m 为电子的质量，v为光电子逸出金属表面的初速 度 ， 为被 光线照射的金属材 料 的逸出功 ，221 mv为从金属逸出的光电子的最大 初 动能。 由 （1）式可 见 ，入 射到 金属表面的光频率越 高 ，逸出的电子动能必 然 也 越 大 ，所以即 使 阴 极 不 加 电压 也 会有光电子落 入 阳 极 而 形 成光电流 ，甚 至 阳 极 电位 比 阴极 电位 低 时也 会有光电子落 到 阳 极 ，直 至 阳 极 电位 低 于某一数值时，所有光电子 都不能到达阳极，光电流才为零。这个相对于阴极为负值的阳极电位0U 被称为光电效应的截止电压。 显然，有 （2） 代入（1）式，即有 （3） 由上式可知，若光电子能量Wh，则不能产生光电子。产生光电效应的最低频率是hW0，通常称为光电效应的截止频率。不同材料有不同的逸出功，因而0 也不同。由于光的强弱决定于光量子的数量，所以光电流与入射光的强度成正比。又因为一个电子只能吸收一个光子的能量，所以光电子获得的能量与光强无关，只与光子 的频率成正比，，将（3）式改写为 （4） 上式表明，截止电压0U 是入射光...
