光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告概要-文庫(kù)吧
2025-07-19 00:38 本頁(yè)面
【正文】 。 （4）上式表明，截止電壓是入射光頻率的線性函數(shù)，如圖2，當(dāng)入射光的頻率時(shí)，截止電壓，沒(méi)有光電子逸出。圖中的直線的斜率是一個(gè)正的常數(shù)： （5）由此可見(jiàn)，只要用實(shí)驗(yàn)方法作出不同頻率下的曲線，并求出此曲線的斜率，就可以通過(guò)式（5）求出普朗克常數(shù)。其中 是電子的電量。U0v 直線二、光電效應(yīng)的伏安特性曲線下圖是利用光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的原理圖。頻率為 、強(qiáng)度為 的光線照射到光電管陰極上，即有光電子從陰極逸出。如在陰極K和陽(yáng)極A之間加正向電壓，它使K、A之間建立起的電場(chǎng)對(duì)從光電管陰極逸出的光電子起加速作用，隨著電壓的增加，到達(dá)陽(yáng)極的光電子將逐漸增多。當(dāng)正向電壓 增加到時(shí)，光電流達(dá)到最大，不再增加，此時(shí)即稱為飽和狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的光電流即稱為飽和光電流。光電效應(yīng)原理圖由于光電子從陰極表面逸出時(shí)具有一定的初速度，所以當(dāng)兩極間電位差為零時(shí)，仍有光電流I存在，若在兩極間施加一反向電壓，光電流隨之減少；當(dāng)反向電壓達(dá)到截止電壓時(shí)，光電流為零。愛(ài)因斯坦方程是在同種金屬做陰極和陽(yáng)極，且陽(yáng)極很小的理想狀態(tài)下導(dǎo)出的。實(shí)際上做陰極的金屬逸出功比作陽(yáng)極的金屬逸出功小，所以實(shí)驗(yàn)中存在著如下問(wèn)題：（1）暗電流和本底電流存在，可利用此，測(cè)出截止電壓（補(bǔ)償法）。（2）陽(yáng)極電流。制作光電管陰極時(shí)，陽(yáng)極上也會(huì)被濺射有陰極材料，所以光入射到陽(yáng)極上或由陰極反射到陽(yáng)極上，陽(yáng)極上也有光電子發(fā)射，就形成陽(yáng)極電流。由于它們的存在，使得I～U曲線較理論曲線下移，如下圖所示。伏安特性曲線【實(shí)驗(yàn)步驟】一、調(diào)整儀器(1)連接儀器；接好電源，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，充分預(yù)熱（不少于20分鐘）。(2)在測(cè)量電路連接完畢后，沒(méi)有給測(cè)量信號(hào)時(shí)，旋轉(zhuǎn)“調(diào)零”旋鈕調(diào)零。每換一次量程，必須重新調(diào)零。(3)取下暗盒光窗口遮光罩，取下汞燈出光窗口的遮光罩，裝好遮光筒，調(diào)節(jié)好暗盒與汞燈距離。 注意：汞燈一旦開(kāi)啟不要隨意關(guān)閉。點(diǎn)亮的汞燈如熄滅需經(jīng)35min冷卻后才能再次開(kāi)啟。 二、測(cè)量?jī)?nèi)容（1） 測(cè)量光電管的暗電流和本底電流 用遮光罩蓋住光電管暗盒的光窗，將電壓選擇按鍵開(kāi)關(guān)置于–2～＋2V檔，將“電流量程”選擇開(kāi)關(guān)置于 A檔。調(diào)零。從2V到+，記錄電壓及對(duì)應(yīng)電流值。該電流為光電管的暗電流和本底電流。作出暗電流的IU特性曲線并給出結(jié)論。（2） 手動(dòng)測(cè)量不同波長(zhǎng)下的光電管的IU特性 A,取下暗黑遮光罩，、微電流測(cè)試儀調(diào)零，先粗略的增大電壓看整體情況，選擇合適的電流放大倍率。電壓調(diào)節(jié)選擇2+30V檔，從低到高調(diào)節(jié)電壓記錄對(duì)應(yīng)的電流值，做出IU特性曲線并求出截止電壓。 B,、這時(shí)電壓檔選2+2V合適。注意：每測(cè)完一個(gè)波長(zhǎng)數(shù)據(jù)都需要再次調(diào)零。（3） 驗(yàn)證光電流與光強(qiáng)的關(guān)系 A,在同一波長(zhǎng)同一距離的情況下，分別測(cè)光闌直徑為2mm、4mm、8mm時(shí)的IU值。驗(yàn)證電流與光強(qiáng)的關(guān)系。由于時(shí)間關(guān)系，我們這只測(cè)了在線性區(qū)的5組數(shù)據(jù)。 B,在同一波長(zhǎng)同一光闌的情況下，分別測(cè)距離為300mm、400mm時(shí)的IU值。驗(yàn)證電流與光強(qiáng)的關(guān)系。由于時(shí)間關(guān)系，我們這只測(cè)了在線性區(qū)的5組
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