光电效应
【实验目的】
了解光电效应的规律,加深对光的量子性的认识。
测量普朗克常量ho
【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,***灯。如下列图所示。
1***灯电源3***灯3往低位调节。
,,,,重复以上测量步骤。
2〕自动测量
按“手动/自动”模式键切换到自动模式。
此时电流表左边的指示灯闪烁,表示系统处于自动测量扫描范围设置状态,用电压调节键可设置扫描起始和终止电压。〔注:显区左边设置起始电压,右边设置终止电压〕实验仪设有5个数据存储区,每个存储区可存储500组数据,由指示灯表示其状态。灯亮表示该存储区已存有数据,灯不亮为空存储区,灯闪烁表示系统预选的或正在存储数据的存储区。
设置好扫描起始和终止电压后,按动相应的存储区按键,仪器将先清除存储区原有数据,等待约30秒,然后按4mV的步长自动扫描,并显示、存储相应的电压、电流值。扫描完成后,仪器自动进入数据查询状态,此时查询指示灯亮,显示区显示扫描起始电压和相应的电流值。用电压调节键改变电压值,就可查阅到在测试过程中,扫描电压为当前显示值时相应的电流值。读取电流为零时对应的H,以其绝对值作为该波长对应的U的值,并将数据记于表1中。
表1U0—L关系光阑孔①=mm
波长入i(nm)
54
频率以(xIO14Hz)
截止电压手动
UO—V)自动
按查询”键,查询指示灯灭,系统回复到扫描范围设置状态,可进行下一次测量。将仪器与示波器连接,可观察到Uu;为负值时各谱线在选定的扫描范围内的伏安特性曲线。
3、测光电管的伏安特性曲线:
此时,将“伏安特性测试/截止电压测试”状态键切换至伏安特性测试状态。“电流量程”开关应拨至A档,并重新调零。
将直径4mm勺光阑及所选谱线的滤色片装在光电管暗盒光输入口上。测伏安特性曲线可选用“手动/自动”两种模式之一,测量的最大范围为-1〜50V。,自动测量时步长为IV。记录所测阻及I的数据。
从低到高调节电压,记录电流从零到非零点所对应的电压值并作为第一组数据,以后电压没变化一定值〔可选为IV〕记录一组数据到数据记录表中。
换上546nm的滤色片,重复上述实验步骤。
在UAK为50V时,将仪器设置为手动模式,测量记录同一谱线、同一入射距离、光阑
分别为2mm,4mm,8mmf对应的电流值于数据记录表中。
在%为50V时,将仪器设置为手动模式,测量并记录同一谱线、同一光阑、不同入
射距离时对应的电流值于数据记录表中。
【实验数据处理】
〔1〕求普朗克常数实验中测得的数据如下表所示:
业与町关系数据记录表光缆孔4mm
波长i/nm
频率i/(1014)
截止电压L0i/V
由实验数据得到的截止电压U0与光频率的关系如下列图所示:
2468-12468-29999-1-1-1-1□压电止截
光的频率Vi/(10A14Hz)截止电压与光频率的关系曲线
3'::mh由可知,上述直线的斜率为—,则普朗克常量为:
eh
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