测量普朗克常量.docx

【实验目的】(1).了解光电效应的规律,加深对光的量子性的理解。(2).学会一种测量普朗克常量h的方法。【实验仪器】ZKY—GD—3型光电效应仪【仪器介绍】ZKY—GD—3型光电效应仪,包括***灯与电源、滤光片、光阑、光电管、测试仪(含光电管电源和微电流放大器)等,仪器结构如图[0]所示,测试仪的调节面板如图[1]所示。1***灯电源2***灯3滤色片4光阑5光电管6基座7实验仪图[0]仪器结构名称型号技术规格光电效应仪ZKY-GD-3组件微电流放大器电流测量范围10-8~10-13A,分6档,三位半数显光电管电压调节范围-2~+2V,-2~+30V,分2档,三位半数显工作电源光电管光谱响应范围300—700nm最小阴极灵敏度≥1µA/Lm阳极:镍圈暗电流:I≤2×10-12A(-2V≤UAK≤0V)滤光片5片中心波长(nm),,,,***灯可用谱线(nm),,,,[1]测试仪器板【实验原理】光电效应当一定频率的光照射到某些金属表面上时,可以使电子从金属表面逸出,这种现象称为光电效应,所产生的电子称为光电子。光电效应存在一个截止频率v0,当入射光的频率v<v0时,不论光的强度如何都没有光电子产生;(v0红限频率)光电子的初动能与光强无关,而与入射光的频率成正比;只要v>v0,无论光强如何,都会立即引起光电子发射光电效应方程A:金属的逸出功12mv02:电子获得的初始动能由上式可见:1)电子一旦吸收了一个光子的能量,就可以立刻从金属表面逸出,所以无须时间累积。2)光强大,光子数多,释放的光电子也多,所以饱和光电流也大。3)=heν-Ae截止电压U0与入射光频率v成直线关系实验中可用不同频率的入射光照射,分别找到相应的遏止电压U0,就可作出U0~v的实验直线,此直线的斜率就是k=h/e【实验内容】测试前的准备用专用连接线将光电管暗盒电压输入端与测试仪电压输出端(后面板上)连接起来(红—红,蓝—蓝)将测试仪及***灯电源接通,预热10min把***灯及光电管暗盒遮光盖盖上,将***灯暗盒光输出口对准光电管暗盒光输入口,调整光电管与***灯距离约为40cm,并保持不变。测普朗克常量将电压选择按键置于-2V~+2V档;将“电流量程”选择开关置于10-13A档,将测试仪电流输入电缆断开,旋转“调零”旋钮,。调零后重新接上;。从低到高调节电压,测量该波长对应的U0。、、、,重复以上测量步骤,将数据记录于表一中,用表一中的数据作为截止电压U0与入射光频率ν的关系图,进而求出普朗克常量。注:本仪器在测量各谱线的截止电压U0时,用“零电流法”或“补偿法”。(1)零电流法零电流法是直接将测得的、电流为零时对应的电压UAK的绝对值作为截止电压U0。(2)补偿法调节电压UAK使电流为零后,保持UAK不变,遮挡***灯光源,此时测得的电流Ι1,将此时对应的电压UAK的绝对值作为截止电压U0。测光电管的伏1安特性曲线将电压选择按键置于-2~+30V档;将“电