求壹份大學物理實驗報告《光電效應測普朗克常數》?
實驗目的1、了解光電效應及其規律,理解愛因斯坦光電方程的物理意義。2、 用減速電位測量光電子初動能,求普朗克常數。 實驗原理 光電效應金屬在光的照射下釋放出電子的現象叫做光電效應。根據愛因斯坦的“光量子概念”,每壹個光子具有能量 ,當光照射到金屬上時,其能量被電子吸收,壹部分耗於電子的逸出功 ,另壹部分轉換為電子逸出金屬表面後的動能。由能量守恒定律得電子的初動能與入射光頻率呈線性關系,與入射光的強度無關。任何金屬都存在壹截止頻率 , , 又稱紅限,當入射光的頻率小於 時,不論光的強度如何,都不產生光電效應。此外,光電流大小(即電子數目)只決定於光的強度。實驗內容1. 手動測量光電管的U-I特性曲線。(1)將光源、光電管暗盒、微電流放大器等安放在適當位置,光源與光電管的距離取30~50cm,註意兩者光路***軸。暫不接線。接通微電流測量放大器電源,預熱10~20分鐘,進行微電流測量放大器的調零和校準。方法是:“校準、調零、測量”開關置於“調零校準”檔,置“電流調節”開關於短路檔,調節“調零”旋鈕使電流表指零,然後“電流調節”撥向“校準”,調“校準”旋鈕使電流表指100,調零和校準可反復調整,使之都能滿足要求。(2)用電纜將光電管陰級K與微電流放大器後面板上的“電流輸入”相連,用雙芯導線將光電管陽極與地連接到後面板的“電壓輸出”插座上。點亮汞燈。(3) 測量光電管的暗電流.用遮光罩蓋住光電管暗盒窗口,將“調零、校準、測量”開關置於“測量”,測量放大器的電壓選擇置於“直流”,電流調節置 或 ,旋動“電壓調節”旋鈕,讀出-3~+3V間若幹電壓下相應的電流值,即光電管暗電流。(4)測不同波長的單色光照射時光電管的U-I特性曲線。取下遮光罩,換上濾色片,從-3V開始逐步改變光電管陽極電壓,記錄相應的光電流。逐次換上5個濾色片,測出不同波長下的U-I曲線,在電流變化明顯的地方多測幾點,以便準確定出 。2. 用X-Y函數記錄儀自動描繪U-I特性曲線。將記錄儀的X、Y輸入分別與微電流放大器後面板上的X、Y輸出相連,將“X量程”置100mV/cm,“Y量程”置1mV/cm,保持手動測試時的實驗條件,每換上壹個濾色片後,將放大器的“電壓選擇”開關置“掃描”,自動描繪U-I特性曲線。自動記錄時必須密切註視記錄筆的移動情況,及時關掉“Y輸入”開關或者令記錄筆擡起,以免記錄儀過載。3. 用微機測繪U-I特性曲線,並求普朗克常數。、(1)在微機的ISA總線插槽上插入PC-XY接口卡,安裝電腦X-Y記錄儀軟件和光電效應測普朗克常數軟件。(2)用多芯接口電纜將測量放大器後面板PX-XY接口輸出與微機PC-XY接口卡相連。(3)參照GD-Ⅳ微機光電效應實驗儀使用說明書附錄進行X、Y調零,用電腦X-Y記錄儀軟件采集5種波長下的U-I特性曲線存成數拓文件(.XYD)。(4)用光電效應測普朗克常數分析軟件,測量普朗克常數,並計算實驗誤差(相對h的公認值),並打印。軟件使用方法可參看該軟件的“在線幫助”或者儀器使用說明書。 註意事項1. 微機PC-XY接口卡上壹定不要接其他外設,否則會損壞主機和外設。2.汞燈熄掉後要等幾分鐘才能再點燃,所以壹般不要輕易關汞燈。