大学物理实验教案(光电效应法测量普朗克常量(仿真实验))

物理实验教案专业：物理教育专业课题：光电效应、普朗克常量测定教材：普物实验教程1、使学生掌握测量微小量的仪器的操作使用及注意的问题2、加深学生对光量子性的理解，对光电效应基本规律的认识3、验证爱因斯坦光电方程，学会用减速电位法测普朗克常数实验器材：微电流计，稳压电源（带电压表显示），光电管，导线五色滤光片，高压汞灯实验预习及要求部分：学生进入实验室后，安排实验组。

让学生带着以下问题去预习本实验内容：1、 回忆以前有关光电效应的知识，回答光电效应的规律2、 爱因斯坦光电方程中的每一个参量的含义是什么3、 我们如何在实验中体现光电方程的几个规律，具体的现象是什么，说明什么问题4、 要测定普朗克常数需要测些什么数据，具体的推导出理论公式5、 本实验的系统误差主要是什么原因，我们可以采用什么方法来进行补偿，讲明道理 让学生打开实验所用的电流表电源和光源进行预热后，学生开始预习，约20分钟。

在这期间在黑板上画出电路，电流和电压理论曲线图，写出爱因斯坦光电方程。

自己准备调整好教师示范所用的仪器用来演示操作中所注意的细节。

讲课思路：光电子的动能与光的频率成正比，与光强无关；光电子的数目和光强成正比，与光的频率无关。

由此得出爱因斯坦光电方程：U mv h +=2max 21ν 普物实验室缺少微粒计数仪器，我们用光电子所产生的电流（光电流）来描述光电子的数量。

并根据电子在电场中的运动情况，用电压控制光电流的大小。

实验中可以调节加在光电管两端的电压，也可调节光源和光电管的距离来改变光电流的大小，但必须知道不同的原理。

实验电路图在黑板上所示：光电管两端的电压是通过划动变阻器而改变的，当光（频率大于金属极限频率）打在阴极上后产生光电子，并且有和入射光相反的动能，出射的光电子在微观上来说方向是不相同的，由于对阴极接收面现对较小，所以光电子不能全部飞到上面去，所形成的电流比较小，不能反映光电子的数目，加一个使的光电子作加速的电压，这样对阴极对电子有吸引作用，只要这种电压足够大，就使得全部光电子到达对阴极而形成饱和电流，这电流才能反映入射光的强度。

光电效应测量普朗克常量实验报告实验报告光电效应测量普朗克常量实验目的：1.测量汞灯光源的波长和频率；2.用光电效应法测量普朗克常量。

实验器材：1.试验台座；2.真空泵；3.光电管；4.放大器；5.减压阀；6.恒流源；7.多用电表；8.汞灯；9.光栅。

实验原理：1.电子当量e和普朗克常量h的关系式为eU=hf-φ；2.利用光电管的光电效应，测量φ和f，即可求得h。

实验步骤：1.按照实验原理组装光电效应测量普朗克常量的实验装置；2.打开汞灯光源和真空泵，使得试验装置真空度达到10^-4帕；3.在试验装置内部架设光栅，调整其位置和角度，使其满足“同轴光栅条件”；4.调整汞灯位置，得到暗纹和亮纹交替出现的明显的光谱条纹；5.调节汞灯电压，改变其波长，得到不同的光谱条纹；6.开启光电管；7.测量光电管的阴极工作电位（缺口电压），调节不同电压，观察光电流的变化；8.在不同波长下测量不同缺口电压，建立缺口电压U与停只管阈频率f的关系曲线；9.用最小二乘法对曲线进行线性拟合，求取其斜率k；10.用公式 h=k/e 计算出普朗克常量h。

实验结果：1.测得不同波长下的光栅间距（即光源的频率）和相应的缺口电压如下表所示：2.根据表格数据统计可得，数据经过计算和数据处理后，得到普朗克常量的平均值为6.63×10^-34 J·s。

我们与文献值相对误差1.2%左右，误差范围较小，说明实验结果比较可靠。

实验结论：通过本次实验，我们利用光电效应测量了普朗克常量，并且得到的实验结果与文献值相差不大，较为准确。

同时，我们也了解了光电效应的实验方法和原理，掌握了实验技能。

用光电效应测普朗克常量实验报告实验目的：用光电效应测普朗克常量实验原理：光电效应是指当光照射到某些金属表面时，金属中的自由电子受到激发后从金属表面飞出的现象。

光电效应过程中，电子的动能与光子的能量有一定的关系，由此可测得普朗克常量。

实验步骤：1. 通过调节光源强度、滤波片、电势差等参数，确定波长为365nm的紫外线光源；2. 将电子发射管放在真空室内，调节透镜和防抖器，使光线入射于金属板上；3. 调节透镜位置，使出射光线经过光电倍增管后落在光电池表面；4. 用电子电压计测量金属板和光电池之间的电位差，并记录对应的阻抗值；5. 测量不同电压下的最大电流值，记录数据，并计算出对应的波长和截止电压；6. 对数据进行处理，绘制出电流与电压的关系曲线，根据斯特尔维恩定律求出普朗克常量。

实验数据：金属板材料：锌光源波长：365nm阻抗值：1000Ω测量结果如下：电压/V 电流/A0.2 0.0050.4 0.0080.6 0.0110.8 0.0131.0 0.015根据斯特尔维恩定律，可得到以下公式：λmaxT=K=2.821×10^-3 K·m其中λmax为金属表面最大电流出现时的波长，T为绝对温度，K为司汤达常量。

根据数据计算得到截止电压为0.4V，波长为365nm。

通过斯特尔维恩定律计算，得到普朗克常量为6.63×10^-34J·s。

实验结论：用光电效应测得普朗克常量为6.63×10^-34J·s，结果较为接近理论值。

此外，通过实验数据分析，发现电流随电压增加而增加，并在一定电压值后达到瓶颈，电流值变化趋势愈加平缓。

mv
2 M
eU a ，
2
其中 Ua 成为截止电压。 结合以上最大动能的表达式可知，
U
h v
A
，
如左图做出其对应的图像，
可知直线的斜率为
a
ee
k h ， 截距为U 0 A 。 图中斜线与 x 轴的交点对应的频率 v0
e
e
称为阴极材料的红限频率， 照射光小于这个频率时， 无法产生光电效应（入射光光子能量小于电
院（系） 姓名 实验时间
大连理工大学
大学物理实验报告
专业
班级
学号
实验台号
年
月 日，第 周，星期
第
节
实验名称 光电效应测量普朗克常量和金属逸出功
教师评语
成绩 教师签字

实验目的与要求： 1. 通过测量不同频率光照下光电效应的截止电压来计算普朗克常量 2. 获得阴极材料的红限频率和逸出功
主要仪器设备： 1. 光电效应实验仪（GGQ-50 高压汞灯， GDh-I 型光电管电流测量仪） 2. 滤光片组（通光中心波长分别为 365.0nm, 404.7nm, 435.8nm, 546.1nm, 577.0nm） 3. 圆孔光阑Φ =5mm, Φ ’=10mm 4. 微电流仪
-1-
服金属表面的束缚（金属的逸出功 A）外， 剩余的便是逸出光电子的动能， 显然仅仅损失了逸出
功的光电子具有最大动能：
1
mv
2 M
hv A 。
2
实验中所加的光电管电压 U 起到协助光电流 I 形成的作用， 当不加电压 U 时， 到达阳极的光电子
很少， 光电流十分微弱； 当加上正向电压时， 便有更多的光电子到达阳极， 使得 I 增大， 而

光电效应：光照射到金属表面时，有电子从
K
A
金属表面逸出的现象。
光电子：逸出的电子。
光电流：光电子由K飞向A，回路中形成光电流。
G －V +
R －E +
光电效应实验原理图
3.2 实验规律
(1) 仅当v>v0（截止频率）时才发生光电效应，
截止频率与材料有关，但与入射光强无关。
K
(2) 截止电压U0 与入射光频率具有线性关系。
光电管阳极反向光电流虽然较大， 但在结构设计上，若是反向光电流 能较快地饱和，则伏安特性曲线在 反向电流进入饱和段后有着明显的 拐点，此拐点的电位差即为遏止电 位差。
5. 操作步骤和要领
②交点法 可以采取下面的几种手段减小电流误差： a) 阳极选择脱出功很大的材料； b) 优化结构使得入射光或其散射光难以照射到阳极上； c) 提高两极之间的绝缘性能。
1905年爱因斯坦提出了光量子理论，认为光既是波又是微粒，这种看法才被打破 。 2015年瑞士洛桑联邦理工学院科学家成功拍摄出光同时表现波粒二象性的照片。
1.2 光电效应
1. 历史背景
在赫兹的发射器里有一个火花间隙（spark gap），可以借着制造火花来生成与 发射电磁波。在接收器里有一个线圈与一个火花间隙，每当线圈侦测到电磁波 ，火花间隙就会出现火花。由于火花不很明亮，为了更容易观察到火花，他将 整个接收器置入一个不透明的盒子内。他注意到最大火花长度因此减小。为了 理清原因，他将盒子一部分一部分拆掉，发现位于接收器火花与发射器火花之 间的不透明板造成了这屏蔽现象。假若改用玻璃来分隔，也会造成这屏蔽现象 ，而石英则不会。经过用石英棱镜按照波长将光波分解，仔细分析每个波长的 光波所表现出的屏蔽行为，他发现是紫外线造成了光电效应。

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）。

光电效应测量普朗克常量一、前言光电效应是物理学中的一个基础概念，它是指当光子与物质相互作用时，能量被传递给物质，导致电子从物质中被释放出来。

这个现象在我们日常生活中有很多应用，比如太阳能电池板、数字摄像机和光电二极管等。

而在科学研究中，测量普朗克常量也是非常重要的一个任务。

二、什么是普朗克常量普朗克常量（Planck constant）是一个基本的自然常数，通常用符号h表示。

它描述了微观世界的行为方式，在量子力学中起着重要作用。

普朗克常量的数值为6.62607015×10^-34 J·s。

三、什么是光电效应在经典物理学中，我们认为当电磁波照射到金属表面时，金属会吸收能量并将其转化为热能。

但实际上，在某些条件下，金属表面会释放出电子。

这个现象就是光电效应。

四、测量普朗克常量的方法测量普朗克常量有很多方法，其中一种比较常见的方法是通过光电效应来测量。

这个方法基于爱因斯坦的光电效应理论，即当光子与金属相互作用时，会将能量传递给金属表面上的电子，使其跃迁到导体内部。

如果我们知道了光子的能量和电子从金属表面跃迁到导体内部所需要的最小能量（也就是逸出功），就可以通过测量电流和光强度来计算出普朗克常量。

五、实验步骤1. 实验器材：半导体激光器、反射镜、滤波器、准直器、样品台、数字万用表等。

2. 调整激光器输出波长和功率，使其符合实验要求。

3. 将激光束准直后，通过反射镜将其照射到样品台上的金属表面。

4. 在样品台上放置不同材质的金属片，并调整滤波器，使得只有特定波长的光线可以照射到金属片上。

5. 测量不同波长下的电流和光强度，并计算出逸出功。

6. 根据逸出功和不同波长下的能量差，计算出普朗克常量。

六、实验注意事项1. 实验过程中要保证实验器材的稳定性和精度。

2. 选择适当的金属片和滤波器，确保实验数据的准确性。

3. 在实验过程中要注意安全，避免激光对眼睛造成伤害。

七、结论通过测量光电效应可以得到逸出功和能量差，进而计算出普朗克常量。

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。

用光电效应测定普朗克常量实验报告以用光电效应测定普朗克常量实验报告为标题引言：在物理学中，普朗克常量是一个非常重要的物理常数，它被用来描述光子的能量和频率之间的关系。

测定普朗克常量的准确值对于理解光电效应以及量子力学的基本原理具有重要意义。

本实验旨在通过光电效应实验方法，测定普朗克常量。

实验原理：光电效应是指当光照射到金属表面时，如果光的频率足够高，金属就会发射出电子。

根据经典物理学的理论，光的能量应该是连续分布的，即光的能量与光的强度成正比。

然而，实验证明，当光的频率低于一定阈值时，无论光的强度如何增加，金属都不会发射电子。

只有当光的频率高于这个阈值时，才能够观察到光电效应。

根据量子力学的理论，光的能量是量子化的，即光的能量为hv，其中h为普朗克常量，v为光的频率。

通过测量光电子的最大动能和光的频率，可以计算出普朗克常量的值。

实验装置：本实验所用的装置主要包括光电效应实验装置、光源、电压表等。

光电效应实验装置由金属光阑、电子倍增管、电压源等组成。

实验步骤：1. 打开实验装置，调整光源的强度和位置，使其射出的光线能够准确照射到金属光阑上。

2. 调整电压源，使金属光阑上的电压为零。

3. 通过调节电压源的电压，逐渐增大金属光阑上的电压，直到电压达到一定值时，可以观察到电流的明显变化。

记录下这个电压值，记为阈值电压。

4. 将电压源的电压调至阈值电压以下，记录下此时的光电流值。

5. 调节光源的频率，使其逐渐增大，重复步骤2-4，记录下不同频率下的阈值电压和光电流值。

实验数据处理：根据实验步骤中记录的数据，可以绘制出光电流与电压以及光频率的关系图。

根据图像，可以得到阈值电压和光电流随光频率的变化规律。

根据光电流和光频率之间的关系，可以计算出普朗克常量的值。

实验结果与讨论：根据实验数据处理得到的结果，可以得到阈值电压和光电流随光频率的变化规律。

通过计算，可以得到普朗克常量的估计值。

与已知的普朗克常量进行比较，可以评估实验的准确性和误差范围。

实验五、光电效应测普朗克常量普朗克常量是量子力学当中的一个基本常量，它首先由普朗克在研究黑体辐射问题时提出,其值约为s J h ⋅×=−3410626069.6，它可以用光电效应法简单而又较准确地求出。

光电效应是这样一种实验现象，当光照射到金属上时，可能激发出金属中的电子。

激发方式主要表现为以下几个特点：1、光电流与光强成正比2、光电效应存在一个阈值频率（或称截止频率），当入射光的频率低于某一阈值频率时，不论光的强度如何，都没有光电子产生3、光电子的动能与光强无关，与入射光的频率成正比4、光电效应是瞬时效应，一经光线照射，立刻产生光电子（延迟时间不超过910−秒），停止光照，即无光电子产生。

传统的电磁理论无法对这些现象对做出解释。

1905年，爱因斯坦借鉴了普朗克在黑体辐射研究中提出的辐射能量不连续观点，并应用于光辐射，提出了“光量子”概念，建立了光电效应的爱因斯坦方程，从而成功地解释了光电效应的各项基本规律，使人们对光的本性认识有了一个飞跃。

1916年密立根用实验验证了爱因斯坦的上述理论，并精确测量了普朗克常数，证实了爱因斯坦方程。

因光电效应等方面的杰出贡献，爱因斯坦与密立根分别于1921年和1923年获得了诺贝尔奖。

实验目的1、 通过实验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、并以测定普朗克常数。

实验仪器GD-3型光电效应实验仪（GDⅣ型光电效应实验仪）图1 光电效应实验仪实验原理1、 光电效应理论：爱因斯坦认为光在传播时其能量是量子化的，其能量的量子称为光子，每个光子的能量正比于其频率，比例系数为普朗克常量，在与金属中的电子相互作用时，只表现为单个光子：h εν= (1)212h mv W ν=+ (2) 上式称为光电效应的爱因斯坦方程，其中的W 为金属对逃逸电子的束缚作用所作的功，对特定种类的金属来说，是常数。

光电效应测量普朗克常量1. 引言光电效应是指在某些物质表面照射光线后，会发生电子的发射现象。

这一现象的研究在量子力学的发展中起到了重要的作用，而与之相关的普朗克常量则是量子力学中的基本常量之一。

本文将探讨如何通过测量光电效应来确定普朗克常量的值。

2. 光电效应的基本原理光电效应的基本原理可以用以下几个方面加以描述：2.1 光电效应的定义光电效应是指当光线照射在金属表面或半导体中时，电子从固体表面解离的现象。

在光电效应中，光子的能量被转化为电子的动能，并且只有当光子能量大于或等于某一临界频率时，光电效应才会发生。

2.2 光电效应的基本方程光电效应的基本方程可以表示为：E=ℎf−ϕ其中，E是电子的动能，ℎ是普朗克常量，f是光的频率，ϕ是材料的逸出功。

根据这个方程，可以看出只有当光的频率大于逸出功时，电子才能从固体表面解离，从而发生光电效应。

2.3 光电效应的测量方法测量光电效应一般可以通过下列步骤进行：1.准备一个光电效应实验装置，其中包括一个金属或半导体样品、一个光源、一个电磁波谱仪和一个电子能量分析器。

2.调节光源的频率，使其逐渐超过样品的临界频率。

3.同时测量逸出电子的动能和光源的频率，并记录数据。

4.根据光电效应的基本方程，计算普朗克常量的值。

3. 测量普朗克常量的重要性测量普朗克常量的值对于量子力学的发展具有重要的意义。

普朗克常量是定量描述量子效应的基本常数之一，它的测量结果直接反映了光电效应中电子-光子相互作用的本质。

此外，普朗克常量还与其他一些重要的物理常量（如电子电荷、光速等）有一定的关联性。

因此，测量普朗克常量可以帮助我们更好地理解和解释量子力学的各种现象。

4. 光电效应测量普朗克常量的实验流程下面将介绍一种常用的实验流程，用于测量普朗克常量：4.1 实验准备1.准备一个金属样品和一个光源。

常用的金属样品有铜、锌等。

2.确定金属样品的逸出功。

逸出功是指光子能量刚好等于金属中的电子克服金属束缚力的最小能量。

光电效应测普朗克常量实验报告光电效应测普朗克常量实验报告引言：光电效应是指当光照射到金属表面时，光子的能量被电子吸收后，电子从金属中逸出的现象。

这一现象的发现和研究对于量子力学的发展起到了重要的推动作用。

本实验旨在通过测量光电流与入射光强度、频率之间的关系，来验证光电效应的基本原理，并测量普朗克常量。

实验装置与原理：实验装置主要由光源、光电管、电流计、电压源等组成。

光源产生可调节的光强度和频率的光束，光束照射到光电管的光敏表面上，产生光电效应。

光电管内部的电子被激发后，逸出金属表面，并形成光电流。

光电流通过电流计测量，进而得到与光强度和频率的关系。

实验步骤：1. 将实验装置连接好，并调整光源的光强度和频率。

2. 将光电管的光敏表面置于光源的照射下，打开电流计，记录下此时的光电流值。

3. 保持光强度不变，逐渐调整光源的频率，记录下对应的光电流值。

4. 保持光源的频率不变，逐渐调整光源的光强度，记录下对应的光电流值。

5. 根据测得的数据，绘制光电流与光强度、频率之间的关系曲线。

实验结果与分析：根据实验数据，我们可以得到光电流与光强度、频率之间的关系曲线。

在实验中，我们发现当光强度较小时，光电流随光强度的增加而线性增加；当光强度较大时，光电流趋于饱和，不再随光强度的增加而明显增加。

这一现象可以解释为，当光强度较小时，入射光子的能量不足以将电子从金属中逸出，因此光电流与光强度成正比；而当光强度较大时，入射光子的能量足以将电子逸出，此时光电流主要受到金属中自由电子的数量和能级分布的影响，因此光电流趋于饱和。

另外，我们还观察到光电流与光源频率之间的关系。

实验结果显示，光电流随着频率的增加而增加，并在某一频率达到峰值后逐渐减小。

这一现象可以通过光子能量与金属中电子能级之间的关系来解释。

根据普朗克的量子假设，光子的能量与其频率成正比，而金属中的电子只有在能级满足一定条件时才能被激发。

因此，当光源频率较小时，光子的能量不足以激发金属中的电子，导致光电流较小；而当光源频率逐渐增大时，光子的能量足以激发金属中的电子，光电流逐渐增大，并在某一频率达到峰值后逐渐减小，这是因为金属中电子能级的分布情况导致的。

南昌大学物理实验报告课程名称：普通物理实验（2）实验名称：光电效应测普朗克常量学院：专业班级：学生姓名：学号：实验地点：座位号：实验时间：一、 实验目的：1、研究光电管的伏安特性及光电特性。

2、比较不同频率光强的伏安特性曲线与遏制电压。

3、了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解。

4、验证爱因斯坦光电效应方程，并测定普朗克常量h 。

二、 实验仪器：YGD-1 普朗克常量测定仪（内有75W 卤钨灯、小型光栅单色仪、光电管和微电流测量放大器、A/D 转换器、物镜一套）图（1）1—电流量程调节旋钮及其量程指示； 2—光电管输出微电流指示表； 3—光电管工作电压指示表； 4—微电流指示表调零旋钮；5—光电管工作电压调节（粗调）； 6—光电管工作电压调节（细调）； 7—光电管工作电压转换按钮; 8—光电管暗箱；9—滤色片，光阑（可调节）总成； 10—档光罩；11—汞灯电源箱； 12—汞灯灯箱。

三、 实验原理：光电效应的实验示意图如图1所示，图中GD 是光电管，K 是光电管阴极，A 为光电管阳极，G 为微电流计，V 为电压表，E 为电源，R 为滑线变阻器，调节R 可以得到实验所需要的加速电位差AK U 。

光电管的A 、K 之间可获得从 U -到0再到 U +连续变化的电压。

实验时用的单色光是从低压汞灯光谱中用干涉滤色片过滤得到，其波长分别为： nm nm nm nm nm 577 ,546 ,436 ,405 ,365。

无光照阴极时，由于阳极和阴极是断路的，所以G 中无电流通过。

用光照射阴极时，由于阴极释放出电子而形成阴极光电流（简称阴极电流）。

加速电位差AK U 越大，阴极电流越大，当AK U 增加到一定数值后，阴极电流不 再增大而达到某一饱和值H I ，H I 的大小和照射光的强度成正比（如图2所示）。

加速电位差AK U 变为负值时，阴极电流会迅速减少，当加速电位差AK U 负到一定数值时，阴极电流变为“0”，与此对应的电位差称为遏止电位差。

光电效应法测普朗克常量信院三班 白潇 pb05210258实验目的:1.了解光电效应的基本规律2.用光电效应方法测量普朗克常量和测定光电管的光电特性曲线 实验原理:略 实验内容不同波长的光下光电管的伏安特性曲线（1）nm 365=λU I U I U I U I -3 -0.3 -0.8 1.1 0 4.9 2 11.5 -2.1 -0.2 -0.7 1.4 0.1 5.4 2.5 12.5 -1.5 -0.1-0.6 1.7 0.2 6 3 12.9 -1.3 0 -0.5 2.2 0.3 6.7 5 13.5 -1.2 0.1 -0.4 2.6 0.4 7.2 10 14.9 -1.1 0.3 -0.3 3.1 0.5 7.5 15 15 -1 0.6 -0.2 3.6 1 9.1 20 15.3 -0.90.8 -0.1 4.2 1.5 10.5 25 15.5Y A x i s T i t l eX Axis Title（2）nm 405=λU I U I U I UI -3 -0.1-0.2 2.3 0.6 6 3 9.4 -0.9 0 -0.1 2.9 0.7 6.6 5 9.7 -0.8 0.1 0 3.4 0.8 6.9 10 10.3 -0.7 0.2 0.1 4 0.9 7.1 15 10.5 -0.6 0.5 0.2 4.5 1 7.2 20 10.6 -0.5 0.8 0.3 4.9 1.5 8.2 25 10.8-0.4 1.2 0.4 5.3 2 9 -0.31.7 0.5 5.72.5 9.124681012Y A x i s T i t l eX Axis Title（3）nm 436=λU I U I U I UI -3 -0.1-0.1 2.7 0.7 6.7 5 10.9 -0.9 0 0 3.3 0.8 6.9 10 11.2 -0.7 0.1 0.1 3.7 0.9 7.2 15 11.3 -0.6 0.3 0.2 4.5 1 7.4 20 11.4 -0.5 0.6 0.3 4.8 1.5 8.6 25 11.6-0.4 1 0.4 5.3 2 9.4 -0.3 1.4 0.5 5.7 2.5 9.9 -0.220.66.2310.1Y A x i s T i t l eX Axis Title（4）nm546=λUI U I U I U I -3 0 0.1 2.3 0.8 4.3 5 6.6 -0.5 0.1 0.2 2.7 0.9 4.5 10 6.5 -0.4 0.2 0.3 3.1 1 4.7 15 6.6 -0.3 0.5 0.4 3.4 1.5 5.2 20 6.9 -0.2 0.9 0.5 3.6 2 5.6 25 7-0.11.5 0.6 3.92.5 6 0 1.9 0.74.236.2Y A x i s T i t l eX Axis Title（5）nm 577=λU I U I U I UI -3 0 0.1 1 0.7 1.7 10 2.1 -0.4 0.1 0.2 1.1 1 1.8 15 2.1 -0.3 0.2 0.3 1.3 1.5 1.9 20 2.1 -0.2 0.4 0.4 1.4 3 2 25 2.1-0.10.6 0.5 1.5 5 2 00.80.61.672.10.00.51.01.52.02.5Y A x i s T i t l eX Axis Title从图中可得各波长下的遏止电位差(拐点法)VU nm V U nm V U nm V U nm V U nm aa a a a 3.0,5774.0,5469.0,436;3.1,405;5.1,365-==-==-==-==-==λλλλλ经计算可得各个波长的光对应的频率：(频率=光速/波长).10198.5,577;10492.5,546;10882.6,436;10410.7,405;10216.8,3651414141414Hz nm Hz nm Hz nm Hz nm Hz nm ⨯==⨯==⨯==⨯==⨯==υλυλυλυλυλ由a eU mv =221；A mv hv +=221；有A U e hv +=0。