20xx光電效應(yīng)測普朗克常量實驗報告(編輯修改稿)
2025-01-17 04:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 射到金屬表面的光頻率越高，逸出的電子動能必然也越大，所以即使陰極不加電壓也會有光電子落入陽極而形成光電流，甚至陽極電位比陰極電位低時也會有光電子落到陽極，直至陽極電位低于某一數(shù)值時，所有光電子都不能到達陽極，光電流才為零。這個相對于陰極為負(fù)值的陽極電位U0被稱為光電效應(yīng)的截止電壓。
顯然，有
（2）
代入（1）式，即有
（3）
由上式可知，若光電子能量h??W，則不能產(chǎn)生光電子。產(chǎn)生光電效應(yīng)的最低頻率是?0?W
h，通常稱為光電效應(yīng)的截止頻率。不同材料有不同的逸出功，
因而?0也不同。由于光的強弱決定于光量子的數(shù)量，所以光電流與入射光的強度成正比。又因為一個電子只能吸收一個光子的能量，所以光電子獲得的能量與光強無關(guān)，只與光子?的頻率成正比，將（3）式改寫為
（4）
上式表明，截止電壓U0是入射光頻率?的線性函數(shù)，如圖2，當(dāng)入射光的頻率???0時，截止電壓U0?0，沒有光電子逸出。圖中的直線的斜率
個正的常數(shù)：
（5）
由此可見，只要用實驗方法作出不同頻率下的U0??曲線，并求出此曲線的斜率，就可以通過式（5）求出普朗克常數(shù)h。其中
量。
是電子的電k?he是一
U0v 直線
光電效應(yīng)的伏安特性曲線
下圖是利用光電管進行光電效應(yīng)實驗的原理圖。頻率為 、強度為
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和陽極A之間加正向電壓UAK，它使K、A之間建立起的電場對從光電管陰極逸出的光電子起加速作用，隨著電壓UAK的增加，到達陽極的光電子將逐漸增多。當(dāng)正向電壓
增加
到Um時，光電流達到最大，不再增加，此時即稱為飽和狀態(tài)，對應(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具有一定的初速度，所以當(dāng)兩極間電位差為零時，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)反向電壓達到截止
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