b7光電效應(yīng)

1、實(shí)驗(yàn)名稱光電效應(yīng)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.加深對(duì)光電效應(yīng)和光的量子性的理解；2.學(xué)習(xí)驗(yàn)證愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程的實(shí)驗(yàn)方法，并測(cè)定普朗克常數(shù)；3.測(cè)繪光電管的伏安特性曲線；主要講授內(nèi)容：1.實(shí)驗(yàn)原理：在近代物理學(xué)中，光電效應(yīng)在證實(shí)光的量子性方面有著重要的地位。以適當(dāng)頻率的光照射到金屬表面，有電子從金屬表面逸出的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。逸出的電子稱為光電子，光電子在閉合回路中形成的電流叫做光電流。觀察光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示。K為光電管陰極，A為光電

2、管陽(yáng)極，G為微電流計(jì)，V為電壓表，R為滑線變阻器。調(diào)節(jié)R可使A、K之間獲得從—U到0到U連續(xù)變化的電壓。當(dāng)光照射光電管陰極時(shí)，陰極釋放出的光電子在電場(chǎng)的作用下向陽(yáng)極遷移，并且在回路中形成光電流。光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律是光的波動(dòng)理論所不能解釋的。愛(ài)因斯坦光量子假說(shuō)成功地解釋了這些實(shí)驗(yàn)規(guī)律。他假設(shè)光束是由能量為h?的粒子(稱光子)組成的，其中h為普朗克常數(shù)。當(dāng)光束照射到金屬上時(shí)，光以粒子的形式照射到金屬表面上，金屬中的電子要么不吸收能量，要么就

3、吸收一個(gè)光子的全部能量h?。只有當(dāng)這能量大于電子擺脫金屬表面約束所需要的逸出功W時(shí)，電子才會(huì)以一定的初動(dòng)能逸出金屬表面。根據(jù)能量守恒定律有愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程。Wmvhm??221?電子擺脫金屬表面約束所需要的最小能量為，只有當(dāng)入射光頻率Wh?0?時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)。0????hW愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可改寫(xiě)為0??heUhs??得：表明了與?成一直線關(guān)系，如圖。在圖中各直線的截距可求即是)(0????ehUssU。當(dāng)截止電壓時(shí)，入射光的

4、頻率，沒(méi)有光電子逸出。0?0?sU0vv?由直線的斜率可求得h：設(shè)直線斜率為，有vUks???恒量?????ehvvUks00可得h=ek可見(jiàn)，只需計(jì)算出直線的斜率即可求出普朗克常數(shù)。sUv這就是密立根驗(yàn)證愛(ài)因斯坦方程的實(shí)驗(yàn)思想。2.實(shí)驗(yàn)主要步驟：a.測(cè)繪光電管的伏安特性曲線；b.測(cè)量普朗克常數(shù)h。第頁(yè)教師小節(jié)：1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(有效數(shù)字、誤差分析等)數(shù)據(jù)表1距離L=40cm波長(zhǎng)（nm）3651??4052??4363??5464??577

5、5??頻率（1014）Hz22.81??41.72??88.63??49.54??20.55??截止電壓(V)54.11??sU18.12??sU05.13??sU60.04??sU52.05??sU151212110445.4????????ssUUK152323110453.2????????ssUUK153434110238.3????????ssUUK154545110449.3????????ssUUK15432110396.

6、34???????KKKKK平均值數(shù)據(jù)表2λ=577nm()距離L=40cmHz141020.5???)(VUKA－1.00－0.5200.501.001.502.00)10(6??KAI－8806501500200025003000普朗克常數(shù)sJkeh?????34104341.5sJhhUh??????34102.1理論000022100????hhUnsJh?????3410)2.14.5(其它在完全沒(méi)有光照射光電管的情形下，由于