光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告概要(參考版)
2024-08-14 00:38本頁(yè)面
【正文】 而這種在實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)的來(lái)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(wèn)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。通過(guò)實(shí)驗(yàn)中的各組現(xiàn)象，在某些方面有效地驗(yàn)證了愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程的準(zhǔn)確性。4. 每次更換濾光片時(shí)，必須遮擋住汞燈光源，避免強(qiáng)光直接照射陰極而縮短光電管壽命，實(shí)驗(yàn)完畢后用遮光罩蓋住光電管暗盒進(jìn)光窗。2. 實(shí)驗(yàn)中，汞燈如果關(guān)閉，必須經(jīng)過(guò)５分鐘后才可重新啟動(dòng)。切勿讓電壓輸出端A與地短路，以免損壞電源。d. 在測(cè)截止電壓是，會(huì)發(fā)現(xiàn)電流為零時(shí)電壓的數(shù)值不是某個(gè)具體數(shù)值而是一個(gè)電壓范圍，這是我們?nèi)ソ刂闺妷簯?yīng)該取平均值，這樣處理的過(guò)程會(huì)更準(zhǔn)確。c. 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，更換濾色片本身就比較麻煩，而且要記得蓋住汞燈出光孔，這就是給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)很多不確定的影響因素。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(méi)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)。人們推斷，n光子的光電發(fā)射過(guò)程的光電流似乎應(yīng)與光強(qiáng)的n次方成正比。于是，人們?cè)O(shè)想光子間進(jìn)行了“合作”，兩個(gè)光子同時(shí)被電子吸收得以躍過(guò)表面能壘，稱為雙光子光電發(fā)射。1968年Teich 和Wolga用GaAs激光器發(fā)射的hn==，發(fā)現(xiàn)光電流與光強(qiáng)的平方成正比。8. 參考值本身就具有一定的精確度，本身就有一定的誤差。而對(duì)此我們可通過(guò)切斷陰極反射過(guò)來(lái)的散射光與陽(yáng)極間的聯(lián)系從而避免反向電流的影響。當(dāng)從陰極反射過(guò)來(lái)的散射光照到它時(shí)便會(huì)發(fā)射出光電子而形成陽(yáng)極光電流反向電流。最后，對(duì)于6中反向電壓的影響，查閱有關(guān)資料知：光電管在制造的過(guò)程中，很難保證陽(yáng)極不被陰極材料所污染(即陰極表面的低逸出功材料濺射到陽(yáng)極上）。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。而其主要誤差也就是在這一測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的?？傊?，光頻率在大于截止頻率時(shí)，光強(qiáng)越大，光電流越大。如圖6所示，當(dāng)波長(zhǎng)和光闌直徑一定時(shí)，改變距離的大小，顯然，距離越小，光電流越大，距離越小，光強(qiáng)也越大，可以得出結(jié)論，光強(qiáng)越大，光電流越大。光闌直徑越大，光強(qiáng)也越大，可以得出結(jié)論，光強(qiáng)越大，光電流越大。圖 44，驗(yàn)證電流與光強(qiáng)的關(guān)系，并得出結(jié)論如圖5所示，當(dāng)波長(zhǎng)和距離一定時(shí)，改變光闌直徑的大小，顯然，光闌直徑越小，光電流越小，而且并不是線性的減小。公認(rèn)值為h=*10^。圖 2圖33，根據(jù)不同波長(zhǎng)的截止電壓求普朗克常量h值如圖4所示，用excel做出Uav的散點(diǎn)圖并進(jìn)行線性擬合，先從兩條曲線大致重合和R值很接近1可以看出，數(shù)據(jù)測(cè)得準(zhǔn)確，符合度很高。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)。所以我們后面將不在分析暗電流的影響。第二，由于實(shí)驗(yàn)室條件限制，電流測(cè)微儀準(zhǔn)確
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