光電效應(yīng)和普朗克常量的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介：實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介：1905年，年僅26歲的愛因斯坦（A.Einstein）提出光量子假說(shuō)，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(shí)驗(yàn)證實(shí)了。兩位物理大師之間微妙的默契配合推動(dòng)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(jiǎng)。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(cè)量普朗克常量和測(cè)定光電管的光電特性曲線。實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)光照在物體上時(shí)，光的能量?jī)H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(duì)認(rèn)識(shí)光的本性，具有極其重要的意義。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示。其中S為真空光電管，K為陰極，A為陽(yáng)極。當(dāng)無(wú)光照射陰極時(shí)，由于陽(yáng)極與陰極是斷路，所以檢流計(jì)G中無(wú)電流流過(guò)，當(dāng)用一波長(zhǎng)比較短的單色光照射到陰極K上時(shí)，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(gè)方程就可得到由此若測(cè)定了兩個(gè)不同頻率的單色光所對(duì)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(cè)量普朗克常量的關(guān)鍵在于獲得單色光、測(cè)得光電管的伏安特性曲線和確定遏止電位差值。實(shí)驗(yàn)中，單色光可由水銀燈光源經(jīng)過(guò)單色儀選擇譜線產(chǎn)生。水銀燈是一種氣體放電光源，點(diǎn)燃穩(wěn)定后，在可見光區(qū)域內(nèi)有幾條波長(zhǎng)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(zhǎng)存在一一對(duì)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(zhǎng)（有關(guān)單色儀的結(jié)構(gòu)和使用方法請(qǐng)參閱有關(guān)說(shuō)明書），也可用水銀燈（或白熾燈）與濾光片聯(lián)合作用產(chǎn)生