光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)許

AlbertEinstein1879-19551921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)光電效應(yīng)在物理學(xué)史上，光電效應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，對(duì)光的本性—波粒二象性的認(rèn)識(shí)，具有極為重要的意義，它給量子論以直觀、明確的證明。1887年，赫茲在研究紫外線對(duì)火花放電的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)。后來(lái)勒納德等人制作了二極管研究了這一現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)無(wú)法用經(jīng)典理論解釋。1900年，普朗克（MaxKarlErnstLudwigPlanck,1858—1947）提出量子假設(shè)。1905年，愛因斯坦提出光量子概念，解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)歷史背景及意義

思考與討論的問(wèn)題什么是截止頻率、遏制電勢(shì)差？實(shí)驗(yàn)中如何確定遏制電勢(shì)差值？如何根據(jù)光電效應(yīng)測(cè)量普朗克常數(shù)？光電效應(yīng)示意圖實(shí)驗(yàn)原理光電效應(yīng)：電子從受輻射作用的材料中釋放出來(lái)的過(guò)程，叫做光電效應(yīng)；發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子。光電效應(yīng)外光電效應(yīng):是指物質(zhì)吸收光子并激發(fā)出自由電子的行為。

ex:光電倍增管內(nèi)光電效應(yīng):光電導(dǎo)效應(yīng)：半導(dǎo)體材料在光照下，電子受能量大于電子禁帶寬度的光子作用激發(fā)導(dǎo)帶，增加電導(dǎo)率的現(xiàn)象。

ex:光敏電阻光生伏特效應(yīng)：半導(dǎo)體材料在pn結(jié)處形成內(nèi)建電場(chǎng)，光照下，激發(fā)電子在內(nèi)建電場(chǎng)作用下形成電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。

ex:太陽(yáng)能電池實(shí)驗(yàn)規(guī)律(1)飽和光電流：飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。(2)每個(gè)光電子的初動(dòng)能隨入射光頻率提高而增大，與入射光強(qiáng)無(wú)關(guān)；(3)存在截止頻率：對(duì)某一種金屬來(lái)說(shuō)，只有當(dāng)入射光的頻率大于某一頻率時(shí)，電子才能從金屬表面逸出，電路中才有光電流，這個(gè)頻率叫做截止頻率。(4)光電效應(yīng)是瞬時(shí)效應(yīng)。Ua312UIIh0紅限頻率愛因斯坦光電方程

愛因斯坦認(rèn)為光束可以看成是由微粒構(gòu)成的 粒子流，這些粒子流叫做光量子（光子）。一個(gè)頻率為的光子具有能量陰極金屬材料的逸出功為陰極表面電子吸收光子的能量，當(dāng)＞電子逸出，并具有初動(dòng)能

對(duì)光電管加反向電壓，該電壓減弱了逸出光電子向陽(yáng)極A的運(yùn)動(dòng)，如反向電壓逐漸增大到某值Ua，則光電子無(wú)法到達(dá)陽(yáng)極A，光電流為零，而反向電壓的電場(chǎng)力對(duì)光電子作功為eUa。遏止電壓光電子實(shí)驗(yàn)電路圖反向開關(guān)陽(yáng)極陰極光束窗口實(shí)驗(yàn)儀器誤差分析實(shí)測(cè)曲線理論曲線陽(yáng)極電流：A極難免粘上陰極材料，受光照后也要發(fā)射少量光電子，構(gòu)成反向電流。漏電流：愛因斯坦方程在絕對(duì)零度下嚴(yán)格成立。常溫下，電極會(huì)發(fā)射少量熱電子，加上管殼和管座的漏電構(gòu)成暗電流。理論曲線實(shí)測(cè)曲線漏電流抬頭電壓

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.測(cè)量光電管的伏安特性曲線：電壓：－3V～＋30V，在－2V～0V多測(cè)幾個(gè)點(diǎn)波長(zhǎng)：365.0nm,404.7nm,435.8nm,546.1nm,577.0nm

2.觀測(cè)入射光強(qiáng)與飽和電流的關(guān)系。入射光為577.0nm，測(cè)量光強(qiáng)為100％、75％、50％、25％時(shí)的飽和光電流。（電壓：15V～30V）

數(shù)據(jù)處理

1.使用origin繪出365.0nm、435.8nm和577.0nm光的I～U伏安特性曲線。

2.用圖解法計(jì)算普朗克常數(shù)h，并計(jì)算與公認(rèn)值的百分誤差。公認(rèn)值h＝6.626076×10－34J·s。

3.用圖解法計(jì)算截止頻率。數(shù)據(jù)處理Ua~ν關(guān)系曲線注意事項(xiàng)

1.充分理解儀器使用要求和操作順序。不要隨意拆卸電纜和導(dǎo)線，保證接觸良好。