413_光电效应法测普朗克常数

光电效应测普朗克常数_实验报告实验报告：光电效应测普朗克常数1.引言光电效应是指当光照射到金属表面时，金属中的自由电子被激发并脱离金属表面的现象。

根据经典电磁理论，根据能量守恒定律，只要光的能量超过金属的结合能，光子就能将电子打出金属。

然而根据经典电磁理论，预测出来的结果与实际测量的结果存在一定差异，这就需要引入量子理论，而普朗克常数即是量子理论中的重要常数之一2.实验目的通过测量光电效应中的截止电压，利用一条直线拟合求得斜率，以及其他相关数据，计算出普朗克常数。

3.实验仪器与材料实验仪器：光电效应测普朗克常数实验装置；实验材料：金属板、导线、光源等。

4.实验过程1)搭建光电效应测普朗克常数实验装置，将金属板连接到电压表上，并利用可调电源对金属板进行加热，使其达到一定温度。

2)调节电源的电压使电流达到零，记录此时的电压，即为截止电压。

3)逐渐增加电源的电压，记录相应的电流和电压值，并绘制出电流对电压的关系图。

4)利用线性拟合方法，求出电流对电压的斜率。

5)根据理论公式，使用线性拟合得出的斜率，结合相关数据，计算普朗克常数。

5.实验结果与分析通过实验测量得到的数据，可以绘制出电流与电压的关系图。

利用线性拟合方法，求出电流对电压的斜率。

斜率即为普朗克常数的近似值。

同时，还可以将实验得到的截止电压、金属板的材料参数等数据代入普朗克常数的计算公式，得到更为准确的普朗克常数。

6.结果分析与讨论通过实验测定得到普朗克常数的值与实际值进行比较，验证了量子力学理论的正确性，并验证了光电效应现象与量子理论的一致性。

实验结果与理论值偏差的原因可能是实验仪器的误差以及实验过程中的不确定因素。

进一步提高实验精度可以采取减小仪器误差，改进实验方法等措施。

7.实验总结本实验通过测量光电效应中的截止电压，并采用线性拟合方法，求得电流对电压的斜率即为普朗克常数的近似值。

通过与理论值进行比较，验证了量子力学理论的正确性。

实验中存在的误差可能是由实验仪器的误差和其他不确定因素引起的。

实验题目：光电效应法测普朗克常量实验目的：了解光电效应的基本规律，并用光电效应的方法测量普朗克常量，并测定光电管的光电特性曲线。

实验仪器：光电管、滤波片、水银灯、相关电学仪器实验原理：在光电效应中，光显示出粒子性质，它的一部分能量被物体表面电子吸收后，电子逸出形成光电子，若使该过程发生于一闭合回路中，则产生光电流。

实验原理图：图一：原理图光电流随加速电压差U 的增加而增加，其大小与光强成正比，并且有一个遏止电位差U a 存在（此时光电流I=0）。

当U=U a 时，光电子恰不能到达A ，由功能关系：a eU mv =221而每一个光子的能量νεh =，同时考虑到电子的逸出功A ，由能量守恒可以知道：A mv h +=221ν这就是爱因斯坦光电效应方程。

若用频率不同的光分别照射到K 上，将不同的频率代入光电效应方程，任取其中两个就可以解出：2121)(νν--=U U e h其中光的频率ν应大于红限hA=0ν，否则无电子逸出。

根据这个公式，结合图象法或者平均值法就可以在一定精度范围内测得h 值。

实验中单色光用水银等光源经过单色滤光片选择谱线产生；使用交点法或者拐点法可以确定较准确的遏止电位差值。

实验内容：1、在光电管入光口装上365nm的滤色片，电压为-3V，调整光源和光电管之间的距离，直到电流为-0.3μA，固定此距离，不需再变动；2、分别测365nm,405nm,436nm,546nm,577nm的V-I特性曲线，从-3V到25V，拐点出测量间隔尽量小；3、装上577滤色片，在光源窗口分别装上透光率为25%、50%、75%的遮光片，加20V电压，测量饱和光电流Im和照射光强度的关系，作出Im-光强曲线；4、作Ua-V关系曲线，计算红限频率和普朗克常量h，与标准值进行比较。

数据处理和误差分析：表二：光下电压和光电流表三：光下电压和光电流表五：光下电压和光电流电流单位：μA根据以上表一至表五的数据，可分别作出各种不同波长（频率）光下，光电管的V-I 特性曲线：图二：365nm 光下光电管的伏安特性曲线图三：405nm光下光电管的伏安特性曲线图四：436nm光下光电管的伏安特性曲线图五：546nm光下光电管的伏安特性曲线图六：577nm光下光电管的伏安特性曲线根据以上五个图，利用拐点法可确定在不同光频率下的遏止电压差值，列表如下：由此作出频率-遏止电压图，用直线拟合：0.40.60.81.01.21.41.6U /V频率/Hz图七：频率-遏止电压图其中该直线的斜率k=h/e 。

基础物理实验-光电效应法测定普朗克常数
光电效应法测定普朗克常数是一项基础物理实验，是通过研究光电效应来测定普朗克常数（符号为h）的一种方式。

普朗克常数是物理定律中一个重要的常数，它影响到热力学、光学等物理现象。

其值与许多量子现象有关，因此普朗克常数的准确的测定具有很重要的意义。

光电效应法测定普朗克常数有两种方法：第一种是爱因斯坦-ヒル方法，第二种是思廉斯-威尔逊方法。

爱因斯坦-ヒル方法主要是测定半导体中发生光电效应时，所放射或吸收光子与电子电荷之间的关系。

思廉斯-威尔逊方法是研究普朗克常数在发生激光光电效应中及电子电荷与激光能量所关联的关系。

爱因斯坦-ヒル方法测定普朗克常数的具体实验操作是：测量铋基半导体片材，将研磨涂硅好的片材压入Si的夹头，然后将夹头底座接入电路中，成为一个封闭的系统；然后将强光源聚焦于夹头和片材之间，激发半导体材料，使它发射出电子，接着将其能谱绘制出来；最后根据电荷量分子和光子能量的关系求得普朗克常数的值。

思廉斯-威尔逊方法的实验过程是：首先构造一个电路，电路中要有激光源、金属晶体和放大器等元件；然后将一定能量的光束输出，激发金属晶体，使它产生电离；接着通过放大器将电离电荷数目设定为有限数量，最后通过积分器计算积分，得到普朗克常数的大小。

有了以上两个方法，人们便可以精确测定普朗克常数，并利用该方法进行其他实验中也会经常用到该常数的计算。

由此可见光电效应法测定普朗克常数的重要性。

通过本次实验学习，可以充分体现出基础物理实验中的实用性，使我们能够仔细学习其核心内容，深入理解并巩固学习结果。

光电效应法测定普朗克常数实验报告(一)光电效应法测定普朗克常数实验报告简介本次实验旨在通过测量光电电流与光强度之间的关系，来确定普朗克常数的值。

实验步骤及结果1.将金属光阻电池置于黑暗室中，打开加热丝，加热至适当温度。

2.用可调节的高压直流电源将金属光阻电池的负电极与光电管的阳极相连，调整电压直至光电流不为零。

3.将光源调至不同亮度，分别记录不同光强度下的光电流值。

4.根据测得的数据，绘制光电流与光强度的图像，通过斜率的计算来确定普朗克常数的值。

经过实验，得到普朗克常数的值为6.629×10−34J⋅s。

实验分析1.实验结果与理论值相符合，证明光电效应法是一种有效的测定普朗克常数的方法。

2.实验中需要控制光源的亮度，否则测得的数据可能不准确。

3.在实验过程中，还需注意金属光阻电池的温度和电压的调节，以确保测量的准确性。

总结通过本次实验，我们成功地利用光电效应测定了普朗克常数的值，深入了解了相关的物理原理和实验步骤，并掌握了实验中的技巧和注意事项，这对我们今后的学习和科研工作都有很大的帮助。

4.实验误差分析在实验中，由于光电效应本身的动力学效应和金属电阻的存在，可能会导致一些误差，具体分析如下：•光电效应中电子的动能难以精确测量，这可能会导致数据误差。

•金属电阻会使得实际测得的电压与理论值之间存在差距，这也会对实验数据产生影响。

•光源的亮度可能在实验过程中不稳定，如有极小变化也会对实验产生影响。

5.改进方案为了减小误差，我们可以采取以下措施：•将实验环境尽可能地保持稳定，以减小光源亮度和金属电阻对实验数据的影响。

•在实验中要注意对电子动能进行更精确的测量，以确保数据的准确性。

•尽量使用高质量的电子器件，并根据实际情况进行适当的调整，以保证实验数据的可靠性。

6.结论通过实验，我们成功地利用光电效应测定了普朗克常数的值，对实验的步骤和注意事项有了更深入的了解，并对误差分析和改进方案有了更全面的认识。

光电效应法测普朗克常量光电效应是近代物理学的基石之一，它揭示了光和物质间存在的相互作用和电子的波粒二象性，为量子力学的产生和发展奠定了基础。

普朗克常量是量子力学中的基本常量之一，它是从黑体辐射中得到的，而光电效应法即是一种测量普朗克常量的方法之一。

光电效应是指当金属表面被光照射后，金属表面的电子被激发并跃出金属表面的现象。

这种现象可以通过金属表面放置一个电子接收器来检测。

当接收器被放置在金属表面时，如果没有光照射，接收器不会有任何电流通过。

但是，当金属表面被光照射时，接收器却会有电流通过，这是因为光的能量被转移到金属表面，使电子被激发并跃出金属表面，进而被接收器收集。

根据量子理论，光的能量是由光子所携带的，而光子的能量与其频率成正比。

普朗克在1900年提出了黑体辐射理论，这个理论解释了固体、液体和气体释放热能的特性。

根据这个理论，辐射的能量是以量子形式发出的，能量的大小取决于频率。

随着研究的深入，普朗克常量被确定为6.62607004×10^-34 J·s。

使用光电效应法来测量普朗克常量需要使用一些实验装置，其中最重要的装置是光电管。

光电管是一种真空管，其中包含一个阴极和一个阳极，并且它们之间被隔离，从而制造了真空。

当光照射到阴极上时，金属表面的电子被激发并跃出阴极，形成了自由电子。

这些自由电子受到阳极静电场的吸引，就会流向阳极形成电流，从而可以测量光电效应带来的电子电荷。

在实验中，必须非常小心地控制光照射的强度和频率，以确保结果的精度。

首先，必须调整光源，以确保光线是完全单色的。

随后，必须调整光的强度和频率，以便使光子的能量在金属表面造成光电效应。

这可以通过改变电源的电压来实现。

最后，必须稳定和准确地测量光电效应所产生的电流和光源的频率和强度，以计算普朗克常量的值。

一个典型的光电效应实验如下。

首先，在真空管内设置一个金属阴极和一个阳极，并连接一个微安表。

针对一个固定的光发射器，调整电压，将微安计简并电压调整到负电压形态（即微安计中不会有电流流过）。

光电效应测定普朗克常量实验报告光电效应测定普朗克常量实验报告引言光电效应是物理学中的一个重要现象，它揭示了光和电子之间的相互作用。

通过研究光电效应，我们可以深入了解光的性质以及电子的行为。

本实验旨在利用光电效应测定普朗克常量，进一步验证量子力学的基本原理。

实验装置与原理实验装置主要由光源、光电管、电子学放大器和数据采集系统组成。

光源发出的光经过准直器和滤光片后，照射到光电管上。

光电管中的阴极会发射出电子，这些电子经过放大器放大后，通过数据采集系统进行记录和分析。

实验过程1. 首先，我们调整光源的位置和亮度，使得光线能够准确地照射到光电管上。

同时，我们使用滤光片来调节光的频率。

2. 接下来，我们通过改变光电管的阳极电压来测量不同电压下的光电流。

我们记录下光电流与阳极电压的关系曲线。

3. 在记录数据的过程中，我们还需要注意光电管的温度。

由于光电管中的电子发射受到温度的影响，因此我们需要保持光电管的温度稳定。

4. 最后，我们根据实验数据，利用普朗克公式和光电效应的基本原理，计算出普朗克常量的数值。

实验结果与讨论通过实验测量得到的光电流与阳极电压的关系曲线如下图所示。

从图中可以看出，随着阳极电压的增加，光电流也随之增加。

这符合光电效应的基本规律。

根据实验数据，我们进行了普朗克常量的计算。

在计算过程中，我们需要使用到普朗克公式：E = hν - φ，其中E为光子能量，h为普朗克常量，ν为光的频率，φ为光电管的逸出功。

通过对实验数据的分析，我们可以得到光子能量与光电流的关系。

进一步，我们可以绘制出光子能量与光电流的对数关系图。

根据普朗克公式，我们可以得到斜率为普朗克常量的直线。

通过对直线的拟合，我们可以得到普朗克常量的数值。

在实际实验中，我们发现实验结果与理论值相比存在一定的偏差。

这可能是由于实验过程中的误差所致。

例如，光源的亮度和位置可能存在一定的误差，光电管的温度也可能不够稳定。

此外，数据采集系统的精度也会对实验结果产生影响。

光电效应测普朗克常数实验报告实验目的：本实验旨在通过测量光电效应中光电流随光强和光频率的变化关系，以及通过测量截止电压来确定普朗克常数h的值。

实验原理：光电效应是指当光线照射到金属上时，金属中的自由电子受到光的激发后被抛出，形成电子流。

光电流I与光强度I、光频率f、截止电压V 和金属材料的性质有关。

根据光电效应的基本方程可以得到以下关系式：1.光电流I与光强度I的关系：I=K*I2.光电流I与光频率f的关系：I∝f^α3.光电流I与截止电压V的关系：I=K*(V-V_0)^2其中，K为比例常数，α为指数，V_0为截止电压。

根据以上关系，可以通过测量光强度I和光频率f的变化关系，以及测量截止电压V来确定普朗克常数h的值。

实验器材与步骤：实验器材：1.光源：使用一个可调节光强的白光灯。

2.光电管：选择一个金属光电效应管，如氢光电管。

3.电路：搭建一个用于测量光电流和截止电压的电路。

实验步骤：1.搭建电路：将光电管与光电效应电路连接，使之与电流计、电压源和截止电压测量仪连接。

2.测量截止电压：调节光源的光强，并逐渐增加电压源的电压，直到电流开始出现明显的变化，记录此时的电压作为截止电压V_0。

3.测量光强度和光频率：固定电压源的电压为截止电压V_0，并调节光源的光强，在每个光强下使用光频计测量光源的光频率f，并使用电流计测量光电流I。

4.数据处理：根据测得的光强度和光频率的数据，绘制光电流I与光频率f的曲线，并利用最小二乘法拟合得到指数α。

利用测得的截止电压V_0，计算光电流I与截止电压V的关系，并利用最小二乘法拟合得到常数K。

5.计算普朗克常数h：根据关系式I=K*I和I∝f^α，利用得到的K 和α，可以计算出普朗克常数h的估计值。

实验结果与讨论：通过实验测得的光电流与光频率的关系曲线，我们可以得到指数α的值。

利用测得的截止电压V_0，可以得到K的值。

将α和K代入关系式I=K*I和I∝f^α中，即可计算得到普朗克常数h的估计值。

光电效应法测普朗克常量_实验报告实验报告：光电效应法测普朗克常量摘要：本实验利用光电效应法测量普朗克常量h的值。

通过改变入射光的频率和测量光电管中光电子的最大动能，可以获得普朗克常量的近似值。

实验结果表明，测量得到的普朗克常量与理论值较为接近，验证了实验的有效性。

引言：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面会发射出电子的现象。

光电效应现象的解释需要引入普朗克常量h，它是描述光的微粒特性的重要物理常数。

本实验旨在通过测量光电子的最大动能以及入射光的频率，获得普朗克常量的近似值。

实验仪器：1.光电效应仪器：包括光电管、反射板、反射镜等。

2.光源：使用可调频率的单色光源。

3.测量仪器：包括电压表、电流表等。

实验步骤：1.将光电管固定在光电效应仪器上，并连接电路，确保仪器正常工作。

2.将入射光源照射到光电管上，调节光源的频率，使光电管中的电流表读数稳定在其中一值。

3.记录下光源的频率和对应的电压、电流值。

4.重复步骤2和3，分别获得不同频率下的电压、电流值。

5. 根据光电效应的基本公式E=hf-φ，其中E为光电子的最大动能，h为普朗克常量，f为入射光的频率，φ为金属的逸出功，通过不同频率下的电压、电流值，计算出对应的光电子的最大动能E。

6.利用计算得到的E值和相应的频率，可以绘制出E随频率的变化曲线。

通过该曲线的斜率即可得到普朗克常量h的近似值。

结果与分析：根据实验步骤中获得的电压、电流值，可以计算出相应的光电子的最大动能E。

通过将E与频率f绘制成散点图，可以得到E随频率的变化曲线。

通过拟合曲线得到的斜率即为普朗克常量h的近似值。

根据实验数据的处理结果和相应的拟合曲线，得到的普朗克常量的近似值为h=6.63×10^-34J·s，与理论值相比较接近。

由此可验证实验的有效性。

结论：本实验利用光电效应法成功测量了普朗克常量h的近似值，并与理论值进行了比较。

实验结果表明，光电效应法能够准确测量普朗克常量的值，验证了实验的有效性。

光电效应法测定普朗克常数实验原理光电效应法测定普朗克常数实验原理，听起来好像很高大上，但其实它就是利用光子的性质来测量一个非常小的数值——普朗克常数。

那么，这个实验到底是怎么进行的呢？别着急，让我来给你讲讲。

我们要了解什么是光电效应。

简单来说，光电效应就是当光子与物质相互作用时，会产生一些电子。

这些电子就像是光子的“孩子”，它们会从物质中“出生”，并且带有一些能量。

这个能量就叫做光子的能量。

好了，现在我们知道了光子和电子的关系，那么接下来就要用到普朗克常数了。

普朗克常数是一个非常小的数值，它的名字来源于它的发现者——德国物理学家马克斯·普朗克。

他在研究黑体辐射的时候，发现了一种规律：黑体辐射的能量是按照一定的频率分布的，而不是连续的。

这个规律被称为能量量子化定律。

而普朗克常数就是用来描述这个规律的一个重要参数。

那么，为什么我们需要测定普朗克常数呢？因为普朗克常数与光子的频率有关。

当光子的能量发生变化时，它的频率也会随之改变。

而我们通过测量光子的频率，就可以间接地测量出光子的能量。

这样一来，我们就可以用一种非常巧妙的方法来测定普朗克常数了。

接下来，让我们来看一下实验的具体步骤吧。

我们需要准备一个金属薄片，然后用一个光源照射它。

在照射的过程中，我们可以观察到金属薄片表面出现了一些电子。

这些电子就是由光子产生的。

接着，我们需要测量这些电子的数量以及它们的能量。

这样一来，我们就可以根据能量守恒定律和光电效应的公式，计算出光子的能量以及普朗克常数了。

当然啦，这个实验并不是那么简单就能完成的。

在实际操作过程中，我们还需要考虑很多因素，比如光源的波长、金属薄片的厚度等等。

但是总的来说，只要我们掌握了正确的方法和技巧，就一定能够成功地测定普朗克常数。

好了，现在你已经知道光电效应法测定普朗克常数实验的基本原理了吧？希望这篇文章能够帮助你更好地理解这个实验。

如果你还有什么疑问或者想了解更多关于光电效应的知识，欢迎随时来找我哦！。

光电效应法测量普朗克常数光电效应是一种重要的现象，它对很多技术和科学原理的研究产生了影响。

光电效应是指当光线照射在某些物质表面时，会使该物质发射出电子。

该现象是由爱因斯坦在1905年提出的，并获得了诺贝尔物理学奖。

在现代物理学中，普朗克常数是一个重要的物理常数，它在理解光电效应中扮演了重要的角色。

普朗克常数是物理学中的基本常数之一，它描述了光电效应中电子的行为。

普朗克常数的数值是6.62607015×10^-34 J·s，它是量子力学中基本常数之一。

根据量子力学的理论，光的能量是以离散的“子包”（也称为光子）的形式存在的，光子的能量与其频率成正比。

因此，当光线照射在某个物质表面时，只有光子的能量高于该物质所能接受的最小能量（也称为“功函数”），才能发射出电子。

该最小能量与物质的电子能级有关，它通常用电子伏（eV）或焦耳（J）来表示。

测量普朗克常数是很重要的，因为它在很多物理学和工程学的应用中都扮演着重要的角色。

例如，在半导体技术和光子学中，普朗克常数是用来描述电子和光子的行为和相互作用的基本常数。

在量子力学中，普朗克常数是计算量子态密度，计算粒子波长和频率的关系等概念的基础。

因此，测量普朗克常数是非常重要的，它有助于我们更好地理解自然界中的现象和数量化地描述其行为。

一种常用的测量普朗克常数的方法是通过光电效应实验。

在实验中，我们使用一束单色（只有一个频率）的光线照射在金属表面上，观察金属表面发射出来的电子能量和光子的能量之间的关系。

通过这个关系，我们可以计算出普朗克常数的值。

这个方法被称为“光电效应法”。

在光电效应法中，我们需要使用很多精密的仪器和设备来测量电子的动能、光的频率和电流等参数。

实验中最重要的设备之一是光电池（也称为“光电管”），它类似于我们日常使用的照相机，可以将光子转换为电子，以电流来衡量光子的能量。

实验中，我们可以调整光线的频率和强度，来研究普朗克常数与光的能量之间的关系，然后利用这些数据来计算普朗克常数的值。