南昌大学物理实验报告
学生姓名: 学号: 专业班级:材料124班
实验时间:10时00分 第十一周 星期四 座位号:28
一、 实验名称: 光电效应
二、 实验目的:
1、通过实验深刻理解爱因斯坦的光电效应理论,了解光电效应的基本规律;
2、掌握用光电管进行光电效应研究的方法;
3、学习对光电管伏安特性曲线的处理方法,并用以测定普朗克常数。
三、实验仪器:
光电效应测试仪、汞灯及电源、滤色片、光阑、光电管、测试仪
四、实验原理:
1、 光电效应与爱因斯坦方程
用合适频率的光照射在某些金属表面上时,会有电子从金属表面逸出,这种现象叫做光电效应,从金属表面逸出的电子叫光电子。为了解释光电效应现象,爱因斯坦提出了“光量子”的概念,认为对于频率为的光波,每个光子的能量为,其中 h=6.626为普朗克常数。
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南昌大学物理实验报告
学生姓名:黄晨 学号:5502211059 专业班级: 应用物理学111班 班级编号:S008实验时间:13时 00 分 第3周 星期三 座位号: 07 教师编号:T003成绩:
光电效应
一、实验目的
1、研究光电管的伏安特性及光电特性;验证光电效应第一定律; 2、了解光电效应的规律,加深对光的量子性的理解; 3、验证爱因斯坦方程,并测定普朗克常量。
二、实验仪器
普朗克常量测定仪
三、实验原理
当一定频率的光照射到某些金属表面上时,有电子从金属表面逸出,这种现象称为光电效应,从金属表面逸出的电子叫光电子。实验示意图如下
图中A,K组成抽成真空的光电管,A为阳极,
K为阴极。当一定频率v的光射到金属材料做成的阴极K上,就有光电子逸出金属。若在A、K两端加上电压后光电子将由K定向的运动到A,在回路中形成电流I。
当金属中的电子吸收一个频率为v的光子时,便会获得这个光子的全部能量,如果这些能量大于电子摆脱金属表面的溢出功W,电子就会从金属中溢出。按照能量守恒原理有
南昌大学物理实验报告
学生姓名:黄晨 学号: 5502211059 专业班级: 应用物理111 班级编号:S008实验时间:分 第 星期三 座位号:成绩:
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光电效应
【实验目的】
(1) 了解光电效应的规律,加深对光的量子性的认识。
(2) 测量普朗克常量。
【实验仪器】
ZKY-GD-4光电效应实验仪,其组成为:微电流放大器,光电管工作电源,光电管,滤色片,汞灯。如下图所示。
【实验原理】
光电效应的实验原理如图1所示。入射光照射到光电管阴极K上,产生的光电子在电场的作用下向阳极A迁移构成光电流,改变外加电压,测量出光电流I的大小,即可得出光电管的伏安特性曲线。
光电效应的基本实验事实如下:
(1)对应于某一频率,光电效应的I- 关系如图2所示。从图中可见,对一定的频率,有一电压U0,当≦时,电流为零,这个相对于阴极的负值的阳极电压U0,被称为截止电压。
(2)当≧后,I迅速增加,然后趋于饱和,饱和光电流IM的大小与入射光的强度P成正比。
(3)对于不同频率的光,其截止电压的值不同,如图3所示。
(4)截止电压U0与频率 的关系如图4所示,与 成正比。当入射光频率低于某极限值( 随不同金属而异)时,不论光的强度如何,照射时间多长,都没有光电流产生。
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广东第二师范学院学生实验报告
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光 电 效 应
实验目的
1.了解光电效应及其规律,理解爱因斯坦光电方程的物理意义。
2.用零电流法测量光电子初动能,求普朗克常数。
原理
当某金属材料受到一定频率的光照射时,如果光子能量大于金属内电子的逸出功,自由电子吸收光子能量后,便从金属内发射出来,这就是光电效应。
实验规律:
1、只有当照射光的频率超过某一定数值时,才有光电子释放出来。若低于该频率,则无论光强多大也不可能释放出光电子来。该频率称为该物质的“红限频率”。
2、光的频率越高,被照金属发射光电子的动能也越大。
3、照射光的频率超过“红限频率”时,发射的光电子的数量(光电流)与光强成正比。
4、光电子的发射是瞬时的,一般不超过10-9秒。
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【实验名称】 光电效应
【实验目的】
1.了解光电效应的规律,加深对光的量子性的理解。
2.测量普朗克常数h。
【实验仪器】
ZKY-GD-4智能光电效应(普朗克常数)实验仪。
【实验原理】
光电效应的实验原理如图1所示。入射光照射到光电管阴极K上,产生的光电子在电场的作用下向阳极A迁移构成光电流,改变外加电压UAK,测量出光电流I的大小,即可得出光电管的伏安特性曲线。
始照射后立即有光电子产生,所经过的时间至多为10-9秒的数量级。
按照爱因斯坦的光量子理论,光能并不像电磁波理论所想象的那样,分布在波阵面上,而是集中在被称之为光子的微粒上,但这种微粒仍然保持着频率(或波长)的概念,频率为n的光子具有能量E=hn,h为普朗克常数。当光子照射到金属表面上时,一次为金属中的电子全部吸收,而无需积累能量的时间。电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引力,余下的就变为电子离开金属表面后的动能,按照能量守恒原理,爱因斯坦提出了著名的光电效应方程:
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一、 引言
当光束照射到金属表面时,会有电子从金属表面逸出,这种现象被称之为“光电效应”。对于光电效应的研究,使人们进一步认识到光的波粒二象性的本质,促进了光的量子理论的建立和近代物理学的发展。现在观点效应以及基于其理论所制成的各种光学器件已经广泛用于我们的生产生活、科研、国防军事等领域。所以在本实验中,我们利用光电效应测试仪对爱因斯坦的方程进行验证,并且测出普朗克常量,了解并用实验证实光电效应的各种实验规律,加深对光的粒子性的认识。
二、 实验原理
光电效应原理图
1. 光电效应就是在光的照射下,某些物质内部的电子背光激发出来形成电流的现象;量子性则是源于电磁波的发射和吸收不连续而是一份一份地进行,每一份能量称之为一个能量子,等于普朗克常数乘以辐射电磁波的频率,即E=h*f(f表示光子的频率)。
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