光電效應(yīng)和普朗克常量的測定

1、實驗簡介：實驗簡介：1905年，年僅26歲的愛因斯坦（A.Einstein）提出光量子假說，發(fā)表了在物理學(xué)發(fā)展史上具有里程碑意義的光電效應(yīng)理論，10年后被具有非凡才能的物理學(xué)家密里根（RobertMillikan）用光輝的實驗證實了。兩位物理大師之間微妙的默契配合推動了物理學(xué)的發(fā)展，他們都因光電效應(yīng)等方面的杰出貢獻(xiàn)分別于1921年和1923年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。光電效應(yīng)實驗及其光量子理論的解釋在量子理論的確立與發(fā)展上，在揭示光的波粒二象

2、性等方面都具有劃時代的深遠(yuǎn)意義。利用光電效應(yīng)制成的光電器件在科學(xué)技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，并且至今還在不斷開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。本實驗的目的是了解光電效應(yīng)基本規(guī)律，并用光電效應(yīng)方法測量普朗克常量和測定光電管的光電特性曲線。實驗原理：實驗原理：當(dāng)光照在物體上時，光的能量僅部分地以熱的形式被物體吸收，而另一部分則轉(zhuǎn)換為物體中某些電子的能量，使電子逸出物體表面，這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)，逸出的電子稱為光電子。在光電效應(yīng)中，光顯示出它的

3、粒子性質(zhì)，所以這種現(xiàn)象對認(rèn)識光的本性，具有極其重要的意義。光電效應(yīng)實驗原理如圖1所示。其中S為真空光電管，K為陰極，A為陽極。當(dāng)無光照射陰極時，由于陽極與陰極是斷路，所以檢流計G中無電流流過，當(dāng)用一波長比較短的單色光照射到陰極K上時，形成光電流，光電流隨加速電位差U變化的伏安特性曲線如圖2所示。?光電流與入射光強(qiáng)度的關(guān)系任意聯(lián)立其中兩個方程就可得到由此若測定了兩個不同頻率的單色光所對應(yīng)的遏止電位差即可算出普朗克常量，也可由aUv?直線的

4、斜率求出h。因此，用光電效應(yīng)方法測量普朗克常量的關(guān)鍵在于獲得單色光、測得光電管的伏安特性曲線和確定遏止電位差值。實驗中，單色光可由水銀燈光源經(jīng)過單色儀選擇譜線產(chǎn)生。水銀燈是一種氣體放電光源，點燃穩(wěn)定后，在可見光區(qū)域內(nèi)有幾條波長相差較遠(yuǎn)的強(qiáng)譜線，如表1所示。單色儀的鼓輪讀數(shù)與出射光的波長存在一一對應(yīng)關(guān)系，由單色儀的定標(biāo)曲線，即可查出出射單色光的波長（有關(guān)單色儀的結(jié)構(gòu)和使用方法請參閱有關(guān)說明書），也可用水銀燈（或白熾燈）與濾光片聯(lián)合作用產(chǎn)生