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正文內(nèi)容

光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告概要(留存版)

  

【正文】 的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣來實(shí)現(xiàn)。再者,光子本來就是一份一份的,打在陰極板上,不可能每時(shí)每刻的光量子都相同,并且經(jīng)過空氣,加上電流傳輸?shù)倪^程中對(duì)電源電壓的影響以及電子的飄逸,導(dǎo)致了電流數(shù)值的跳動(dòng)。另外,在本次實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于操作的嚴(yán)密性要求比較高,有助于培養(yǎng)了我們得嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的態(tài)度,而這正是我們?nèi)蘸笤谘芯恐斜貍涞囊豁?xiàng)素質(zhì)。后來,進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明,可以三個(gè)、多個(gè)、甚至40個(gè)光子同時(shí)被電子吸收而發(fā)射光電子,稱為多光子光電發(fā)射。圖 3圖 45,誤差分析對(duì)于普朗克常量的確定,是通過測(cè)不同頻率下的截止電壓的大小來得到的。但是,從數(shù)據(jù)可以看出,暗電流對(duì)該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的影響很小,至少對(duì)我們組這次的實(shí)驗(yàn),我們所要測(cè)得普朗克常量也可以允許有少量的誤差。該電流為光電管的暗電流和本底電流。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)。通過實(shí)驗(yàn)有助于理解量子理論?!緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^實(shí)驗(yàn)了解光的量子性;測(cè)量光電管的弱電流特性,找出不同光頻率下的截止電壓;驗(yàn)證愛因斯坦方程,并由此求出普朗克常數(shù)。(2)陽(yáng)極電流。作出暗電流的IU特性曲線并給出結(jié)論。所以我們后面將不在分析暗電流的影響。而其主要誤差也就是在這一測(cè)量過程中產(chǎn)生的。人們推斷,n光子的光電發(fā)射過程的光電流似乎應(yīng)與光強(qiáng)的n次方成正比。而這種在實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)的來龍去脈進(jìn)行研究性的分析,在使我們具備操作動(dòng)手能力的同時(shí)也培養(yǎng)了我們的自主動(dòng)腦能力,對(duì)于我們更好地實(shí)驗(yàn)有很好的幫助,使得在以后的實(shí)驗(yàn)中能夠積極地去思考問題,而不僅僅是把這個(gè)實(shí)驗(yàn)做完了就結(jié)束了,還得更深入的去了解。b. 實(shí)驗(yàn)中電流數(shù)據(jù)會(huì)有微小跳動(dòng),可能是由于逸出的光電子朝各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的都有,而光電倍增管沒有及時(shí)捕捉到所有的光電子,從而產(chǎn)生跳動(dòng),可對(duì)光電倍增管進(jìn)行改進(jìn)。綜合其它的影響可知,在實(shí)驗(yàn)中的主要誤差有:1. 光電管中暗電流的影響;2. 濾色片產(chǎn)生的濾色光并不完全單一;3. 實(shí)驗(yàn)汞燈受交變電壓影響而不能完全穩(wěn)定;4. 儀器讀數(shù)微小跳動(dòng)的讀數(shù)誤差;5. 暗箱封閉不嚴(yán)而受雜質(zhì)光的影響。分析兩條曲線,它們的整體走向和趨勢(shì)都類似,都是遞增,而且在中間部分有一大段類似線性的曲線,但注意圖2的電流量程要比圖3的高一個(gè)數(shù)量級(jí),所以總體上講,在相同的條件下,短波長(zhǎng)的電流要大于長(zhǎng)波長(zhǎng)。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。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。本儀器主要由光源,濾色片(5片)和光闌(3片,直徑分別是2mm,4mm,8mm),光電管,微電流測(cè)量?jī)x四部分組成。而光電效應(yīng)則可以給量子論以直觀鮮明的物理圖像。圖中的直線的斜率是一個(gè)正的常數(shù):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。調(diào)零。其實(shí),細(xì)細(xì)分析,這條曲線根本就沒有多大意義,首先,暗電流是陰極K上的電子由于一些原因脫離到陽(yáng)極A中,這樣使得暗電流只能小于零,而我們這里測(cè)得的數(shù)據(jù)有大于零部分。前提是光頻率的大小要大于截止頻率。按愛因斯坦方程,光子的頻率處于鈉的閥頻率以下,不會(huì)有光電子發(fā)射,然而新現(xiàn)象卻發(fā)生
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