测普朗克常量
实验报告
院系:工院13系07级 姓名:龙林爽 日期:2008-5-28 学号:PB07013075
实验题目:光电效应法测普朗克常量
实验目的:了解光电效应的基本规律。并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。
实验器材:光电管、单色仪(或滤波片)、水银灯、检流计(或微电流计)、直流电源、直流电压计
等
实验内容
一、测量准备
选择365nm的单色光,选择直流电源的输出电压为-3V,调整光电管和滤波片的距离,使检流计的读数为-3uA。在本实验中,保持此距离不变。
二、用不同单色光测量光电管的伏安特性曲线并计算普朗克常量。
1、使用的单色光
根据实验数据绘制伏安特性曲线:
由图象得,I=0时,遏止电位差Ua-1.3V
2、使用的单色光
根据实验数据绘制伏安特性曲线:
由图象得,I=0时,遏止电位差Ua-1.0V
3、使用的单色光
根据实验数据绘制伏安特性曲线:
由图象得,I=0时,遏止电位差Ua-0.83V
4、使用的单色光
根据实验数据绘制伏安特性曲线:
由图象得,I=0时,遏止电位差Ua-0.55V
5、使用的单色光
根据实验数据绘制伏安特性曲线:
由图象得,I=0时,遏止电位差Ua-0.51V
6、根据各频率光的遏止电位差,作Ua图 先求频率,由c
得,
365nm时
405nm时
436nm时
546nm时
577nm时 3108ms148.210Hz936510m3108ms7.41014Hz940510m3108s146.910Hz 943610m3108ms145.510Hz954610m3108ms5.21014Hz957710m
作图并用一条直线拟合得:
注:红线为拟和直线
测得斜率k= -3.81705E14 1.6021019e4.1971034Js 由公式h得,h143.81710k
相对误差hhh0
h036%
分析误差产生原因:
1)仪器本身的问题,在使用546nm的光测U-I曲线时,多次测量其饱和电压值均大于436nm的饱和电压值,结果明显错误;
2)测量精度不够,在实验中,多次出现电压值改变,电流值不变(显然没有饱和),以及电压值改变后,电流值突变的情况,对实验结果造成较大影响。
7、相关计算
1)极限频率:由图象得03.41014Hz
2)逸出功:E0h0
E03.410144.19710341.431019J
三、研究光照强度与光电流大小关系
选取波长为577nm单色光,电压为20V,加不同程度的滤光片,测量电流大小 根据实验数据作图得:
观察图象可知:在波长,电压一定时,电流随光照强度的增加而增大