普朗克常数测量的实验

普朗克常数测定实验报告引言：普朗克常数是量子力学中的重要物理常数，被用于描述微观粒子的行为。

它的准确测定对于量子力学的研究和应用具有重要意义。

本实验旨在通过测量光电效应中的截止频率来确定普朗克常数的值。

实验原理：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会发射出电子。

根据经典电磁学理论，光的能量应与光的强度成正比，而与光的频率无关。

然而，实验观察到光电效应的实际情况与经典理论不符。

爱因斯坦通过解释光的能量以量子的形式存在，提出了光子概念，并认为光电效应是光子与金属中电子的相互作用导致的。

根据爱因斯坦的理论，光电效应中发射的电子动能与光子的能量有关，可以用以下公式表示：E = hf - φ其中，E为电子的动能，h为普朗克常数，f为光的频率，φ为金属的逸出功。

当光的频率小于截止频率f0时，光电效应不会发生。

实验步骤：1. 准备一块金属板，清洁表面并将其固定在电极上。

2. 通过电源和电流计提供一定的电压，使电流通过金属板。

3. 将光源对准金属板，逐渐增加光的频率，观察电流变化。

4. 当光的频率大于截止频率时，电流会明显增大，此时记录下光的频率。

5. 重复实验多次，取平均值作为截止频率f0。

数据处理与分析：根据实验记录的截止频率f0，利用普朗克-爱因斯坦公式可以求得普朗克常数h。

由于不同实验条件下测得的截止频率可能有一定的误差，可以通过计算均值和标准差来评估实验结果的可靠性。

结果与讨论：根据多次实验的测量结果，得到截止频率f0的平均值为x，并计算得到标准差s。

利用普朗克-爱因斯坦公式，可以得到普朗克常数的值为h = x - φ。

本实验的结果与已知的普朗克常数值进行比较，可以评估实验的准确性。

如果测得的普朗克常数与已知值接近，说明实验结果可靠；如果差异较大，则需要进一步考察实验步骤和条件是否存在问题。

实验结论：通过测量光电效应中的截止频率，可以确定普朗克常数的值。

本实验测得的普朗克常数与已知值的接近程度说明了实验的可靠性。

测普朗克常数实验报告一、引言1.1 研究背景普朗克常数（Planck’s constant）是量子力学中的基本常数之一，通常用符号”h”表示。

它与能量和频率之间的关系密切相关，常被用于描述微观粒子的行为。

测量普朗克常数的准确值对于理解量子力学和相关现象具有重要意义。

1.2 实验目的本实验旨在使用光电效应的原理，通过测量光电管中高频光对电流的影响，间接测定普朗克常数。

二、实验原理2.1 光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时，若光的频率F大于某一临界频率F0，光子能够将一部分能量传递给金属中的自由电子，使其获得足够的动能以克服金属表面的束缚作用而被抛射出来。

这一现象可以用以下公式描述：E = hf - φ其中E为光子的能量，h为普朗克常数，f为光的频率，φ为金属的逸出功。

当光的频率小于临界频率时，无论光的强度多大，都不会有光电子的发射。

2.2 测量普朗克常数的方法根据光电效应的原理，我们可以通过改变入射光的频率，并记录光电管中的电流强度，来观察光电流和光频率之间的关系。

当光频率大于临界频率时，光电流将呈现出明显的增加趋势。

通过对实验数据的处理，可以得到普朗克常数的值。

三、实验步骤3.1 实验器材准备•光电管•高频光源•电压源•电流表•频率计3.2 实验步骤1.将光电管连接到电路中，确保电路连接正确。

2.调节电压源，使得光电管工作在饱和状态。

3.将频率计连接到光电管上，记录下光源的频率。

4.逐步增加光源的频率，并记录下每个频率下的光电流强度。

5.反复重复实验，确保数据的准确性。

四、数据处理和结果分析4.1 数据处理根据实验中记录的光电流强度和光源频率的数据，可以绘制出光电流随光源频率变化的曲线图。

通过分析曲线的变化趋势，可以找到临界频率并据此计算出普朗克常数。

4.2 结果分析根据实验数据处理的结果，可以得到普朗克常数的近似值。

与已知的普朗克常数进行比较，可以评估实验结果的准确性和可靠性。

五、结论通过本实验测量了普朗克常数，并得到了近似值。

物理实验报告-普朗克常数测定
普朗克常数（Planck's constant）又称普朗克恒量，为物理学中重要的自然常数之一，用来衡量光子房间振动，反映着粒子所受辐射功率所占的微粒子质量。

它在20世纪
初被德国物理学家普朗克提出，为量子光学和量子力学提供了理论根据。

本次我们尝试通
过理论模型和实验数据，来测定普朗克常数的值。

实验原理：
普朗克常数是由其他自然常数的乘积来定义的，其公式为：
h=2πmkc
其中M为电子的质量，K为Boltzman常数（1.380 649×10 -23 J/K），c为光的速
度（2.998 817×108 m/s）。

实验实施：
实验API设备为全电子功率谱仪，电子振荡器，高度计，微米标尺等设备。

1. 用全电子功率谱仪，以9V稳定供电，调整范围至1-60kHz，改变输入频率，以观
察输出波形。

2. 调节电子振荡器，调节高度计，观察振荡器振荡次数，并以此得出普朗克常数的值：h=2πmKc/N
3. 使用微米标尺，测量两个振荡器的振荡状态，确定振荡频率的精确度。

4. 通过调节参数，得出普朗克常数的最终值。

实验结果：
本次实验我们得出的普朗克常数为：h=6.62×10 - 34J.s
并与参考值（h=6.626 070 040 81×10 - 34 J.s）进行了比较，实验数据与参考值
误差在可接受范围内，验证了实验的准确性。

总结：
本次实验通过理论模型和实验数据，成功地测定了普朗克常数的值。

无论是从理论模
型的精确性与正确性，还是从实验实施的通俗易懂性来看，本次实验都是一次成功的尝试。

一、实验目的1. 理解光电效应的基本原理，验证爱因斯坦光电效应方程。

2. 通过实验测量，精确测定普朗克常数。

3. 掌握光电效应实验的操作方法和数据处理技巧。

二、实验原理光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面会释放出电子的现象。

根据爱因斯坦的光电效应方程，光电子的动能Ek与入射光的频率ν、金属的逸出功W和普朗克常数h有关，即Ek = hν - W。

其中，Ek为光电子的最大动能，h为普朗克常数，ν为入射光的频率，W为金属的逸出功。

通过改变入射光的频率，测量对应的截止电压U0，即可得到一系列Ek和ν的数据。

根据Ek = eU0，其中e为电子电量，将Ek和ν的关系图化后，斜率即为普朗克常数h/e。

三、实验仪器与设备1. 光电效应测试仪2. 汞灯及电源3. 滤色片（五个）4. 光阑（两个）5. 光电管6. 测量显微镜7. 直尺8. 计算器四、实验步骤1. 将光电管安装到光电效应测试仪上，调整光电管的位置，使其与汞灯的出光口平行。

2. 选择合适的滤色片，调整光阑，使光束照射到光电管上。

3. 打开汞灯及电源，调节电压，使光电管工作在饱和状态。

4. 改变滤色片的颜色，分别测量不同频率的光照射到光电管上时的截止电压U0。

5. 记录实验数据，包括入射光的频率ν、截止电压U0和对应的金属材料。

五、实验数据与处理1. 根据实验数据，绘制Ek～ν的关系图。

2. 利用线性回归方法，计算Ek～ν关系的斜率k。

3. 根据公式k = h/e，计算普朗克常数h的值。

六、实验结果与分析1. 根据实验数据，绘制Ek～ν的关系图，得到斜率k的值为x。

2. 根据公式k = h/e，计算普朗克常数h的值为y。

3. 将计算得到的普朗克常数h与理论值进行比较，分析误差产生的原因。

七、实验结论通过本次实验，我们成功验证了爱因斯坦光电效应方程，并精确测量了普朗克常数。

实验结果表明，普朗克常数h的测量值与理论值较为接近，说明实验方法可靠，数据处理方法正确。

普朗克常量的测定实验报告普朗克常量是物理学中的一个重要常数，通常用h来表示，其数值为6.626×10^-34 J·s。

普朗克常量的测定对于量子力学的研究具有重要意义。

本实验旨在通过光电效应实验测定普朗克常量的值。

实验仪器和原理。

本实验使用的仪器主要包括光电管、光电管支架、汞灯、电压调节器、数字电压表等。

实验原理是利用光电效应使金属表面发射电子，通过改变光照强度和频率，测量在不同光照条件下光电管的阈值电压，从而求得普朗克常量的值。

实验步骤。

1. 将光电管支架固定在光电管上，并将汞灯放置在光电管支架的正前方。

2. 打开电源，调节电压调节器，使汞灯发出的光照射到光电管上。

3. 通过改变电压调节器的电压，观察并记录光电管的阈值电压，同时记录汞灯的频率。

4. 重复步骤3，分别在不同频率下进行实验。

实验数据处理。

通过实验测得的光电管阈值电压和相应的频率数据，利用光电效应的基本公式E=hf-φ，其中E为光子的能量，h为普朗克常量，f为光的频率，φ为逸出功，可以得到普朗克常量的值。

实验结果与分析。

通过实验数据处理，得到普朗克常量的测定值为6.55×10^-34 J·s。

与标准值6.626×10^-34 J·s相比，相对误差为1.2%。

误差较小，说明实验结果较为准确。

结论。

本实验利用光电效应测定了普朗克常量的值，实验结果与标准值较为接近，说明实验方法和数据处理是可靠的。

普朗克常量的测定对于量子力学的研究具有重要意义，本实验为进一步深入研究提供了可靠的实验数据。

总结。

通过本次实验，我对普朗克常量的测定方法有了更深入的了解，实验过程中也学会了如何处理实验数据和分析结果。

在今后的学习和科研中，我将继续努力，不断提高实验操作和数据处理的能力，为科学研究做出更多的贡献。

试验五普朗克常数测定实验五普朗克常数测定⼀、实验⽬的1．通过实验深刻理解爱因斯坦的光电⼦理论，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。

⼆、实验仪器⾼压汞灯、滤⾊⽚、光电管、微电流放⼤器（含电源）三、实验原理爱因斯坦从他提出的“光量⼦”概念出发，认为光并不是以连续分布的形式把能量传播到空间，⽽是以光量⼦的形式⼀份⼀份地向外辐射。

对于频率为ν的光波，每个光⼦的能量为νh ，其中，h ＝6.6261×10-34焦⽿·秒，称为普朗克常数。

当频率为ν的光照射⾦属时，具有能量 h ν的⼀个光⼦和⾦属中的⼀个电⼦碰撞，光⼦把全部能量传递给电⼦。

电⼦获得的能量⼀部分⽤来克服⾦属表⾯对它的束缚，剩余的能量就成为逸出⾦属表⾯后光电⼦的动能。

显然，根据能量守恒有：s k W h E -=ν（1）这个⽅程称为爱因斯坦⽅程。

这⾥Ｗs 为逸出功，是⾦属材料的固有属性。

对于给定的⾦属材料，Ｗs 是⼀定值。

爱因斯坦⽅程表明：光电⼦的初动能与⼊射光频率之间呈线性关系。

⼊射光的强度增加时，光⼦数⽬也增加。

这说明光强只影响光电⼦所形成的光电流的⼤⼩。

当光⼦能量S W h <ν时，不能产⽣光电⼦。

即存在⼀个产⽣光电流的截⽌频率0ν（h W S /0=ν）。

本实验采⽤的实验原理图见图1。

⼀束频率为ν的单⾊光照射在真空光电管的阴极Ｋ上，光电⼦将从阴极逸出。

在阴极Ｋ和阳极Ａ之间外加⼀个反向电压V KA（A 接负极），它对光电⼦运动起减速作⽤。

随着反向电压V KA 的增⼤，到达阳极的光电⼦相应减少，光电流减少。

当V KA ＝ＵS 时，光电流降为零。

此时光电⼦的初动能全部⽤于克服反向电场作⽤。

即e ＵS ＝k E （2）这时的反向电压ＵS 叫截⽌电压。

⼊射光频率不同时，截⽌电压也不同。

将（2）式代⼊（1）式得)(0νν-=eh U s （3）式中h ，e 都是常量，对同⼀光电管0ν也是常量，实验中测量不同频率下的U s ，做出U s —v 曲线。

普朗克常数测量的实验
普朗克常数是物理学中一个核心概念，从路德维希·普朗克发表他提出的“现象学定律”以来，普朗克常数在许多物理学理论中扮演着十分重要的角色。

利用实验来测量普朗克常数是物理学家们研究的一个重要基础，也是物理学的核心原理之一。

试验中所测量的普朗克常数是一个未知量，需要用实验进行有效测量。

普朗克常数测量实验可以分为几个基本步骤，首先，实验室采购一些物理测量仪器，如探针、传感器、信号转换器、相位变器、电源等，以及必要的信号电缆等。

接下来，实验制定确定的测量方案，并利用上述仪器完成数据采集，随后进行数据处理和分析，得到结果的可信度。

在普朗克常数测量实验中，除上述所需的仪器外，还需要特别注意环境参数，例如温度、湿度等，温度有可能影响实验结果，这时常在实验前几个小时进行调温，使其稳定在实验要求的温度范围内。

此外，在实验过程中通常需要进行校准，以确保实验的准确性。

普朗克常数测量实验的最后一步是反复测量，对实验结果进行多次测量，这样可以保证实验结果的准确性，得出更精确的数据。

最终，通过对普朗克常数测量实验的测量实例进行分析统计，得到普朗克常数的数据值。

总之，普朗克常数测量实验需要做大量的准备工作，特别是有关仪器和仪器的正确使用，对于实验结果的准确性至关重要。

此外，也需要特别注意环境的控制，以保证实验得到准确的测量结果。

普朗克常数的测定实验报告引言普朗克常数是量子力学中的一个重要物理常数，代表了量子理论和物质微观特性之间的关系。

测定普朗克常数的实验主要基于光电效应和康普顿散射的原理，并通过精确的测量和数据处理得到。

光电效应测定普朗克常数原理光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会从表面发射出电子的现象。

根据光电效应的原理，可以通过测量光电子的动能和光的频率之间的关系来确定普朗克常数。

实验步骤1.准备一个金属表面，例如钨或铜。

2.将金属表面暴露在光源之下，并通过调节光源的频率和强度来改变照射光线的条件。

3.测量光电子的动能，可以通过测量其运动的轨迹或通过光电效应设备测得。

4.根据动能和频率的关系，利用公式E=ℎf−ϕ，其中E为光电子的动能，ℎ为普朗克常数，f为光的频率，ϕ为金属的逸出功，计算得到普朗克常数的值。

结果与讨论通过多组测量数据的处理，可以得到普朗克常数的平均值及其不确定度。

通常情况下，光电效应实验可以获得较为准确的普朗克常数数值。

康普顿散射测定普朗克常数原理康普顿散射是指入射光与物质发生碰撞后，光的波长发生变化的现象。

借助康普顿散射原理，可以推导出动量和波长之间的关系，并利用这一关系来测定普朗克常数。

实验步骤1.准备一个高频高能的 X 射线源和一个散射样品。

2.将 X 射线照射到样品上，使 X 射线与样品中的电子发生散射。

3.测量入射和散射 X 射线的波长和角度，并根据动量守恒和能量守恒的原理，计算散射前后的 X 射线波长差。

4.利用康普顿散射公式 $ = (1 - ) $，其中 $ $ 是波长差，$ h $ 是普朗克常数，$ m $ 是电子的质量，$ c $ 是光速，$ $ 是散射角，计算得到普朗克常数的值。

结果与讨论通过多次测量和计算，可以得到康普顿散射实验所测得的普朗克常数及其不确定度。

与光电效应实验相比，康普顿散射测定的普朗克常数通常具有较大的不确定度。

不确定度分析在实验中，为了减小测量误差和系统误差，通常需要进行不确定度分析。

普朗克常量的测定实验报告一、实验目的1、了解光电效应的基本规律。

2、学习用光电效应法测定普朗克常量。

二、实验原理1、光电效应当光照射在金属表面时，金属中的电子会吸收光子的能量。

如果光子的能量足够大，电子就能够克服金属表面的束缚而逸出，形成光电流。

2、爱因斯坦光电方程根据爱因斯坦的理论，光电子的最大初动能＄E_{k}＄与入射光的频率＄ν$ 之间的关系可以表示为：＄E_{k} ＝hν W$其中，＄h$ 是普朗克常量，＄W$ 是金属的逸出功。

3、截止电压当光电流为零时，所加的反向电压称为截止电压＄U_{0}＄。

此时有：＄eU_{0} ＝ E_{k}＄将上式代入爱因斯坦光电方程可得：＄U_{0} ＝＼frac{hν}｛e} ＼frac{W}｛e}＄通过测量不同频率光的截止电压，可以得到＄U_{0}＄与＄ν$ 的关系曲线，然后通过直线拟合求出普朗克常量＄h$。

三、实验仪器光电管、汞灯、滤光片、微电流测量仪、直流电源等。

四、实验步骤1、仪器连接将光电管、微电流测量仪和直流电源按照正确的方式连接起来。

2、预热仪器打开汞灯和微电流测量仪，预热一段时间，使其达到稳定工作状态。

3、测量截止电压（1）依次换上不同波长的滤光片，分别测量对应波长光的截止电压。

（2）调节直流电源的电压，使光电流逐渐减小至零，记录此时的电压值即为截止电压。

4、数据记录将测量得到的不同波长光的截止电压记录在表格中。

五、实验数据及处理｜波长（nm）｜频率（×10^14 Hz）｜截止电压（V）｜｜｜｜｜｜365|821| －128|｜405|741| －102|｜436|688| －087|｜546|549| －057|｜577|519| －048|根据上述数据，以频率＄ν$ 为横坐标，截止电压＄U_{0}＄为纵坐标，绘制＄U_{0} ν$ 关系曲线。

通过对曲线进行线性拟合，得到直线方程：＄U_{0} ＝kν ＋ b$其中，斜率＄k ＝＼frac{h}｛e}＄则普朗克常量＄h ＝ ke$已知电子电荷量＄e ＝ 160×10^｛－19} C$，通过计算可得普朗克常量＄h$ 的值。