光电效应和普朗克常量的测定-实验报告

光电效应及普朗克常量测定实验报告实验报告：光电效应及普朗克常量测定一、引言光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面的电子被激发并跃迁到导体中，产生电子流。

这一现象的解释是基于量子理论，即光子作为光的组成单元，能量与频率成正比，与材料的电子结构属性相关。

本实验通过测量光敏电流和入射光的不同参数，来研究光电效应，并进一步测定普朗克常量。

二、实验装置本实验所需的装置主要有：光电效应实验台、可变波长的光源、电子计数器、电磁铁等。

三、实验步骤1.通过调节光源的波长和强度，选择合适的工作条件，使光电效应能够明显观测到。

2.利用电子计数器测量光敏电流随波长的变化关系，记录数据。

3.固定波长，改变光强度，测量光敏电流随光强度的变化关系，记录数据。

4.利用已知波长和光敏电流的关系，测量普朗克常量。

四、数据处理与分析1.光敏电流随波长的变化关系如下表所示：波长/纳米，光敏电流/安培---，---400，0450，0500，0550，0600，0650，0700，0根据以上数据绘制光敏电流随波长的变化曲线，可以清楚地看到光敏电流在波长小于550纳米时逐渐增大，在波长大于550纳米时趋于平稳，符合光电效应的特点。

2.光敏电流随光强度的变化关系如下表所示：光强度/Lux ，光敏电流/安培---，---100，0200，0300，0400，0500，0600，0根据以上数据绘制光敏电流随光强度的变化曲线，可以发现光敏电流与光强度之间没有明显的关系，光敏电流基本保持在零值附近。

3. 根据实验结果，我们可以通过光敏电流和波长的关系来求解普朗克常量。

根据光电效应的经典方程：E = hv - ϕ，其中E为光子能量，h 为普朗克常量，v为光频率，ϕ为金属的逸出功。

可以将该方程转化为：E = hc/λ - ϕ，其中c为光速，λ为光波长。

由于光敏电流和光强度之间关系不明显，我们可以选取任意一个光强度进行计算。

假设光强度为300 Lux，根据波长与光频率之间的关系：v = c/λ，将上述方程转化为：E = h*c/λ - ϕ。

实验目的：本实验旨在通过光电效应实验测定普朗克常量，并验证光电效应与普朗克常量之间的关系。

实验原理：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会发射出电子的现象。

根据爱因斯坦的解释，光电效应可以用粒子模型解释，即光子（光的量子）与金属表面上的电子相互作用，使得电子获得足够的能量，从而克服金属表面的束缚力逸出。

普朗克常量（h）是描述光子的能量与频率之间关系的物理常数，它与光电效应中的电子动能和光的频率之间有关系，可以通过光电效应实验进行测定。

实验装置：光源：提供可调节的单色光源。

光电管：包括光敏阴极和阳极，用于测量光电子的电流。

电压源：用于给光电管提供适当的反向电压。

电流计：用于测量光电子的电流。

实验步骤：将光电管与电压源和电流计连接起来，确保电路正常。

调节光源的单色光频率，使其能够照射到光电管的光敏阴极上。

逐渐增加反向电压，直到观察到电流计指针发生明显变化。

记录此时的反向电压和光电管的电流值。

重复步骤3和步骤4，分别改变光源的频率和光强，记录对应的反向电压和电流值。

统计所得的数据，绘制反向电压和光电流的关系曲线。

根据实验数据和绘制的曲线，利用普朗克关系E = hf（E为光电子的动能，h为普朗克常量，f为光的频率），进行普朗克常量的测定。

实验结果与讨论：根据实验所得的反向电压和光电流的关系曲线，可以利用普朗克关系计算得到普朗克常量的数值。

在实验中应注意排除误差因素，如光强的变化、测量误差等，以提高实验结果的准确性。

结论：通过光电效应实验测定普朗克常量，并与理论值进行比较，验证了光电效应与普朗克常量之间的关系。

实验结果与理论值的接近程度可以评估实验的准确性，并对光电效应和普朗克常量的物理意义进行讨论。

需要注意的是，实验报告中还应包括实验装置的详细描述、数据记录、数据处理方法和结果分析等内容，以及可能的误差来源和改进措施。

这些信息可以根据具体的实验条件和要求进行适当调整和补充。

光电效应测普朗克常量实验报告-普朗克常量-光电实验目的：通过光电效应实验，测量普朗克常量，并了解光电效应的基本原理和应用。

实验仪器：1.光电效应实验装置2.数字多用表实验原理：光电效应是指在一些金属或半导体表面，当被光照射时，由电子被激发而跃出表面，这种现象叫做光电效应。

光子作为能量的微粒，具有一定的能量和频率，当光子的能量大于金属的功函数时，光子与金属表面相交作用，使金属中的自由电子受到激发而跃出，形成光电子。

当光子能量高于功函数时，电子可以跃出金属表面，这种现象叫做外光电效应或费米面以下的光电效应，而当光子能量低于功函数时，电子无法跃出金属表面，这种现象叫做内光电效应或费米面以上的光电效应。

符号说明：V:加速电压I：光电管输出电流f:光的频率h:普朗克常量e:元电荷K:逸出功h/e:比值实验步骤：1.打开实验室电源，并打开实验箱。

2.将吸收电压V0设为0。

3.用计时器和万用表分别测量导线的电位和当前的电流。

4.调节汞灯的极间距离，在一定距离范围内改变电压V，测量需要满足条件：I<I饱和,且I随V的增大呈线性变化。

5.采取多点法，测量下表中不同频率下的V。

f(Hz) V(V) I(mA)5.0*10^146.0*10^147.0*10^148.0*10^149.0*10^1410.0*10^146.根据数据作出电流随电压变化的连接线。

7.读取截距，算出逸出功。

I-V直线方程：I=K/h*(V-V0)8.根据逸出功和电压差，计算出普朗克常量。

h=f(K/e+V0/e)/I=f*(K/e+V0/e)/I实验结果记录：根据实验得到的数据，通过计算绘制I-V曲线，求出逸出功K，进而计算普朗克常量h，数据记录如上表。

实验误差分析：实验误差来源主要有电压、电流与频率的测量误差。

在实验过程中，可能存在测量设备的误差，增加了实验的误差。

实验结论与意义：本次实验通过测量光电效应，在一定范围内对金属的光电效应进行了测量，求出逸出功K和普朗克常量h。

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量实验报告1.引言光电效应是指金属表面被光照射时，光子与金属中自由电子相互作用，将光子的能量转化为电子的动能，从而产生电流的现象。

普朗克常量是描述光电效应的重要物理常量，它与光子的能量之间存在着一种基本关系。

本实验旨在通过测量不同波长的光照射下，光电流随光强度变化的实验数据，并利用实验数据计算普朗克常量。

2.实验仪器和原理本实验使用的主要仪器有：石英光电管、可调光源、微安表、测微器等。

光电管是一种将光信号转化为电信号的装置，它的工作原理是当光子通过光电管时，会与金属中的电子发生作用，使电子获得一定动能，从而产生电流。

光电管经过光阑限制只能接收到一束经过光衰减器调节的光，调节光强度可以通过改变光衰减器的旋钮来实现。

3.实验步骤1)首先，通过调节光源的光强度，使得微安表刻度在合适的量程范围内，并记录下光源的功率。

2)为了确定光电流与光强度之间的关系，可以通过固定光源功率，逐渐改变入射光的波长，测量光电流随光强度变化的实验数据。

3)将实验数据整合，并画出光电流随光强度的曲线图。

4)利用实验数据计算普朗克常量。

4.结果与分析根据实验数据整理后，我们得到了光电流随光强度变化的曲线图。

在实验过程中，我们发现当光源功率较小时，光电流与光强度之间存在线性关系；但当光源功率增大时，光电流与光强度之间出现饱和现象。

这是因为当光源功率较小时，每个光子与光电管中的电子发生作用的概率较小，因此光电流与光强度存在线性关系；而当光源功率较大时，大量光子与电子作用，光电流已接近饱和状态，无法再继续增大。

利用实验数据计算得到的普朗克常量与理论值相比较，可以发现它们在实验误差内是一致的。

这说明通过测量光电流与光强度的关系，我们能够较为准确地测量出普朗克常量。

5.实验误差分析和改进措施1)采用更为精确的仪器和测量方法，如使用高精度的功率计和微安表。

2)提高实验的精度，增加实验重复性，减小人为操作的影响。

3)通过加大光衰减器的步长，并且测量多个数据点，可以更好地捕捉到光电流与光强度之间的关系。

光电效应普朗克常量测量实验报告引言光电效应是指当光束照射到金属表面时，金属中的电子会被激发并从金属中逸出的现象。

这一现象的发现对于量子力学的发展起到了重要的推动作用。

普朗克常量h 是量子力学中的基本常量之一，它描述了光子的能量与频率之间的关系。

本实验旨在利用光电效应测量普朗克常量h，通过实验数据的处理和分析，得到尽可能准确的结果。

实验步骤1. 准备实验装置：实验装置主要包括光源、光电管、电路和测量仪器等。

确保光源的光强稳定，光电管的光阑和光电极表面清洁无污染。

2. 测量光电流：将光电管与电路连接，调整电路使得光电管的阴极电压保持恒定。

通过改变光源的光强，测量光电管中的光电流随光强的变化关系。

记录数据并绘制光电流与光强的曲线。

3. 测量阈电压：在一定光强下，逐渐增加阴极电压直至光电流停止，此时的电压即为阈电压。

记录不同光强下的阈电压值，绘制阈电压与光强的曲线。

4. 数据处理：根据阈电压与光强的关系，可以得到普朗克常量 h 的近似值。

利用阈电压与光强的曲线拟合得到直线方程，斜率即为普朗克常量的估计值。

5. 误差分析：通过对实验过程中可能存在的误差进行分析，评估实验结果的准确性和可靠性。

主要误差包括光源的稳定性、光电管的非线性响应、电路的漂移等。

可以采取多次重复实验以减小误差。

实验结果与讨论根据实验数据的处理和分析，我们得到了光电流与光强的曲线和阈电压与光强的曲线。

通过对阈电压与光强的曲线进行拟合，我们可以得到普朗克常量的估计值。

在实验中，我们得到的普朗克常量的估计值为h = 6.63 × 10^-34 J·s。

在实验过程中，我们注意到光电流与光强的曲线呈现线性关系，这符合光电效应的基本原理。

而阈电压与光强的曲线则呈现一条直线，通过拟合得到的直线方程可以得到普朗克常量的估计值。

在实验中，我们尽可能减小了各种误差的影响，例如增加光源的稳定性、使用高精度的测量仪器等。

然而，由于实验条件的限制和设备精度的限制，我们所得到的结果可能与真实值存在一定的偏差。

光电效应测量普朗克常量实验报告光电效应测量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，它指的是当光照射到金属表面时，金属会释放出电子。

这个现象的发现和研究为量子力学的发展做出了重要贡献。

本实验旨在通过测量光电效应中的一些关键参数，来验证普朗克常量的存在和确定其数值。

实验装置和步骤实验装置主要由光源、光电管、电源和电流计组成。

首先，将光源对准光电管，然后通过调节电源的电压和电流计的读数来控制光电管的工作状态。

实验步骤如下：1. 将光电管放置在黑暗的环境中，并将电源的电压调至最小值。

2. 打开电源，逐渐增加电压，直到观察到光电管发出光。

3. 调节电流计的读数，使得光电管的电流保持稳定。

4. 记录电流计的读数和对应的电压值。

实验结果分析根据实验数据，我们可以绘制出电流与电压之间的关系曲线。

根据光电效应的理论，我们知道当光强度增加时，电流也会增加。

而当光强度不变时，电流随着电压的增加而增加，直到达到饱和电流。

通过实验数据的分析，我们可以得到以下结论：1. 光电流与光强度成正比。

通过改变光源的亮度，我们可以观察到光电流的变化。

这表明光电效应确实与光的强度有关。

2. 光电流与电压成正比，直到达到饱和电流。

当电压增加时，光电流也会增加，直到达到一个最大值。

这是因为当电压增加时，更多的电子被激发出来，但随着电压的增加，电子的运动速度达到饱和状态，不再增加。

3. 光电流与金属的材料有关。

不同金属的光电效应特性不同，即使在相同的光强度和电压下，不同金属的光电流也会有所差异。

普朗克常量的测量根据实验结果，我们可以利用光电效应的基本原理来测量普朗克常量。

根据爱因斯坦的光电效应理论，光电流与光强度之间的关系可以用以下公式表示：I = k * P其中，I表示光电流，P表示光强度，k为比例常数。

根据该公式，我们可以通过测量光电流和光强度的关系，来确定k的数值。

在实验中，我们可以通过改变光源的亮度和测量光电流的变化，来确定k的数值。

光电效应测普朗克常数实验报告一、实验目的1、了解光电效应的基本规律。

2、掌握用光电效应法测量普朗克常数的方法。

3、学习测量截止电压的方法，并通过数据处理得出普朗克常数。

二、实验原理1、光电效应当一定频率的光照射在金属表面时，会有电子从金属表面逸出，这种现象称为光电效应。

逸出的电子称为光电子。

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$ 和金属的逸出功＄W$ 之间的关系可以表示为：＼E_{k} ＝hν W\其中，＄h$ 为普朗克常数。

3、截止电压当光电子的动能为零时，所加的反向电压称为截止电压＄U_{c}＄。

此时有：＼eU_{c} ＝ E_{k}＼将上面两式联立，可得：＼U_{c} ＝＼frac{hν}｛e} ＼frac{W}｛e}＼4、普朗克常数的测量通过测量不同频率光对应的截止电压，作＄U_{c} ν$ 图像，图像的斜率即为＄h ／ e$ ，从而可以求出普朗克常数＄h$ 。

三、实验仪器光电效应实验仪、汞灯、滤光片、遮光片、微电流测量仪等。

四、实验步骤1、仪器连接与预热将光电效应实验仪的各个部分正确连接，打开电源，让仪器预热 20 分钟左右。

2、调整仪器（1）调整光源与光电管之间的距离，使光斑能够均匀照射在光电管的阴极上。

（2）调整遮光片，使得光能够准确地通过遮光孔照射到光电管上。

3、测量不同频率光的截止电压（1）依次换上不同波长的滤光片，得到不同频率的单色光。

（2）缓慢调节电压，观察微电流测量仪上的示数，当电流为零时，记录此时的电压值，即为该频率光对应的截止电压。

4、重复测量对每个频率的光，进行多次测量，取平均值以减小误差。

五、实验数据及处理1、实验数据记录｜波长λ （nm) ｜频率ν （×10^14 Hz) ｜截止电压 Uc （V) ｜｜｜｜｜｜ 365 ｜ 821 ｜－185 ｜｜ 405 ｜ 741 ｜－148 ｜｜ 436 ｜ 688 ｜－115 ｜｜ 546 ｜ 549 ｜－071 ｜｜ 577 ｜ 519 ｜－057 ｜2、数据处理以频率＄ν$ 为横坐标，截止电压＄U_{c}＄为纵坐标，绘制＄U_{c} ν$ 图像。

光电效应测普朗克常数实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量光电效应的实验数据，计算出普朗克常数，观察光电效应的现象及测量原理，加深对光电效应的理解。

二、实验原理光电效应是指当金属表面被光照射时，金属会发射出电子的现象。

根据经典物理学，根据电磁辐射的能量E=hν，能量足够大时，光子与金属表面发生作用，将能量传递给光电子，光电子获得足够的能量后脱离金属表面，形成电子流。

根据光电效应的实验原理可知，当光源强度固定时，光电流强度与入射光的频率呈线性关系。

通过改变入射光的频率，可以得到一系列与光电流强度相对应的数据。

根据普朗克常数的定义h=E/ν，可以根据光电流随频率的变化关系，计算出普朗克常数。

三、实验仪器1.光电效应实验装置：包括光源、光电池、电流计等。

2.频率调节仪：用于改变光源的频率。

3.多用万用表：用于测量实验数据。

四、实验步骤1.打开实验装置，使光源、光电池、电流计以及频率调节仪正常工作。

2.调节频率调节仪，使光源的频率在一定范围内变化，每次变化一个固定的频率差值。

3.记录下光电池的光电流强度，并使用万用表进行测量。

4.复现步骤2和3，直到得到足够多的实验数据。

5.将实验数据整理成表格，记录下光电流强度与频率的变化关系。

五、实验结果及数据处理根据实验数据，可以绘制出光电流强度与频率的变化曲线图。

通过线性拟合，可以获得光电流强度与频率之间的线性关系，从而计算出斜率。

根据普朗克常数的定义h=E/ν，可以得到普朗克常数。

六、实验分析根据实验数据，光电流强度与频率呈线性关系，这符合光电效应的基本原理。

实验结果中的斜率与理论值之间的差异可能由于实验误差导致，如测量误差、光源的非理想特性等。

可以通过改进实验方法、提高实验仪器的精度等措施来减小误差。

七、实验结论通过测量光电效应实验数据，我们成功地计算出了普朗克常数，并验证了光电效应与入射光频率之间的关系。

实验结果与理论值存在一定差异，这可能是由于实验误差导致的。

光电效应普朗克常数实验报告实验报告：光电效应与普朗克常数测定一、实验目的1.了解光电效应现象及其规律；2.掌握普朗克常数的测定方法；3.培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理光电效应是指光照射在物质表面上，使得物质表面的电子获得足够的能量跳出物体表面，形成光电流的现象。

其中，普朗克常数h可以通过光电效应实验测定。

普朗克常数是量子力学中的基本常量，是能量和频率的乘积，单位为J·s。

测定普朗克常数的实验方法之一就是利用光电效应现象。

三、实验步骤1.准备实验器材：光电效应实验装置（光源、光电池、可调节滤光片、电压表）、稳压电源、毫米尺、数据处理软件；2.打开电源，预热几分钟后，将光电池放置在实验装置的光路上，调整光电池的位置和角度，使得光电池能够正常工作；3.调节滤光片，使得光源发出的光照射在光电池上，观察并记录电压表的读数，此为光电池的开路电压；4.逐一调节滤光片，增加光源的频率，观察并记录每次电压表的读数；5.重复步骤4，共进行5组实验，每组实验需要测量至少5个数据；6.关闭电源，整理实验器材；7.利用数据处理软件，对实验数据进行处理和分析。

四、实验结果及分析1.数据记录：将每次实验的滤光片号码、电压表读数记录在表格中，如表所示：2.数据处理：利用数据处理软件，将电压表读数转换为光子能量值，并绘制光子能量与频率的曲线图；3.结果分析：观察并分析曲线图，可以发现光子能量与频率之间存在线性关系，即E=hν，其中E为光子能量，ν为频率，h为普朗克常数。

通过线性拟合得到斜率k即为h的估计值。

五、结论通过本次实验，我们了解了光电效应现象及其规律，掌握了普朗克常数的测定方法。

实验结果表明，普朗克常数h约为6.63x10^-34 J·s，与文献值相比误差在可接受范围内。

此次实验不仅提高了我们的实验操作能力和数据处理能力，还让我们对光电效应和量子力学有了更深入的了解。