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光电效应测普朗克常数实验报告

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光电效应测普朗克常数实验报告【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;、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。【仪器用具】高压汞灯及电源、滤色片(五个)、光阑(两个)、光电管、微电流放大器、光电管【实验原理】、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 F 的光波,每个光子的能量为E=hy式中,应为普朗克常数,它的公认值是应冥 10创「占。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:hy=—mv2+W2()式中,丫为入射光的频率,m为电子的质量,v为光电子逸出金属表面的初1—mv2速度,莊为被光线照射的金属材料的逸出功,2为从金属逸出的光电子的最大初动能。由()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 U0被称为光电效应的截止电压。显然,有率 7=y0 时,截止电压 U0,没有光电子逸出。图中的直线的斜率 e曰.-—mv1=0()代入()式,即有hy=-\-W()由上式可知,若光电子能量 hh

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