专业资料值得拥有光电效应【实验目的】(1)了解光电效应的规律,加深对光的量子性的认识
(2)测量普朗克常量h
【实验仪器】ZKY-GD-4光电效应实验仪,其组成为:微电流放大器,光电管工作电源,光电管,滤色片,汞灯
1汞灯电源乂汞灯3滤色片4光阑5比电管E基座图5仪器结衲團【实验原理】光电效应的实验原理如图1所示
入射光照射到光电管阴极K上,产生的光电子在电场的作用下向阳极A迁移构成光电流,改变外加电压二』:,测量出光电流I的大小,即可得出光电管的伏安特性曲线
光电效应的基本实验事实如下:特性曲线(1)对应于某一频率,光电效应的1-二一二关系如图2所示
从图中可见,对一定的频率,有一电压U0,当」时,电流为零,这个相对于阴极的负值的阳极电压U0,被称为截止电压
(2)当-二注・1后,I迅速增加,然后趋于饱和,饱和光电流IM的大小与入射光的强度P成正比
(3)对于不同频率的光,其截止电压的值不同,如图3所示
实脸風理专业资料值得拥有(4)截止电压U0与频率「的关系如图4所示,二:与「成正比
当入射光频率低于某极限值
随不同金属而异)时,不论光的强度如何,照射时间多长,都没有光电流产生
(5)光电效应是瞬时效应
即使入射光的强度非常微弱,只要频率大于「J,在开始照射后立即有光电子产生,所经过的时间至多为秒的数量级
按照爱因斯坦的光量子理论,光能并不像电磁波理论所想象的那样,分布在波阵面上,而是集中在被称之为光子的微粒上,但这种微粒仍然保持着频率(或波长)的概念,频率为「的光子具有能量E=h「,h为普朗克常数
当光子照射到金属表面上时,一次被金属中的电子全部吸收,而无需积累能量的时间
电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引力,余下的就变为电子离开金属表面后的动能,按照能量守恒原理,爱因斯坦提出了著名的光电效应方程:hj=|「:厂一二(1)12式中,A为金属的逸