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  bREN987654321 2013-05-02 00:00:00

  儀器|運動|儀器保養(yǎng)方法|交流實驗于1905年，年僅26歲的愛因斯坦（A.Einstein）光量子假說，發(fā)表光電效應(yīng)的物理理論發(fā)展史上一個具有里程碑意義，10在年后有天賦的物理學(xué)家羅伯特·密立根，米利光榮的實驗證實。兩個物理主之間微妙的默契，推動物理學(xué)的發(fā)展，他們是因光電效應(yīng)等方面的杰出貢獻，諾貝爾物理學(xué)獎于1921年和1923年，分別。光電效應(yīng)實驗和其上的光量子理論解釋量子理論的建立和發(fā)展具有劃時代的深遠意義在解釋光的波粒二象性。光電子器件利用光電效應(yīng)已廣泛應(yīng)用于科學(xué)和技術(shù)，并仍在不斷開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。這個實驗的目的是要了解光電效應(yīng)的基本規(guī)律和光電效應(yīng)測量普朗克常數(shù)，測定的電光學(xué)特性的光學(xué)鏡筒曲線。實驗原理在物體上的光中，只有一部分光被物體吸收，而另一部分被轉(zhuǎn)換成一些對象中的電子的能量以熱的形式的能量，從而使電子發(fā)射表面稱為逃逸電子的光電效應(yīng)，這種現(xiàn)象被稱為光電子。在光電效應(yīng)，光的顆粒的性質(zhì)，因此，這種現(xiàn)象是非常重要的了解光的性質(zhì)。光電效應(yīng)實驗的原理示于圖8.2.1-1。其中S是一個真空光電管，K為陰極，A為陽極。當(dāng)曝光時的陰極，陽極和陰極電路，使檢流計G，沒有電流流過，光電流時，形成有一個相對短的波長的單色光照射到陰極K，與加速度的光電流的電位差U變化的伏安特性曲線示于圖8.2.1-2。 光電流和入射光強度，加速電位差U的增加和加速增加的電勢差增大到目標(biāo)幅度中的光電流之間的關(guān)系，光電流達到飽和值，飽和電流與光強度成正比，與入射光頻率無關(guān)。當(dāng)變?yōu)樨摃r，光電流迅速減小。實驗結(jié)果表明，有一個路邊存在電位差，當(dāng)達到此值的電勢差時，光電流為零。 光電子的初動能與入射光光電子從陰極逃逸的頻率之間的關(guān)系，初始動能，減速電壓光電子逆著電場力的方向，年底的K到A的極限運動。光電子不再能達到A電極，光電流為零。的電子的初始動能等于克服受電場力的工作。 （1）根據(jù)愛因斯坦關(guān)于光的性質(zhì)的假設(shè)，只是一個運動的粒子流，這些光粒子稱為光子。每個光子的能量，其特征在于，普朗克常數(shù)的頻率的光波。因此，對應(yīng)于不同頻率的光子的能量不同的光波。光電子吸收光子的能量，被消耗的部分，以克服為A的電子功函數(shù)，而另一部分被轉(zhuǎn)換成電子的動能。能量守恒定律節(jié)目（2）（2）被稱為愛因斯坦光電效應(yīng)方程。因此，在開始的光電子的動能與入射光頻率呈線性關(guān)系，無論入射光的強度。 n個光電效應(yīng)的實驗表明，當(dāng)光的頻率，不論多強度的物質(zhì)上的光入射不產(chǎn)生光電效應(yīng)，根據(jù)式（2），被稱為紅色的限制光電閾值。愛因斯坦的光電效應(yīng)方程同時提供測量普朗克常數(shù)的方法：可以通過以下方式獲得的方程（1）和（2）。當(dāng)單色光源具有不同的頻率（），是diyi次同時兩個方程可以由此獲得對應(yīng)于兩個不同頻率的單色光測量，以遏止電勢差，可以計算莆普朗克常數(shù)，直路的斜率確定線。因此，測量普朗克常數(shù)利用光電效應(yīng)在于在單色，光電電壓特性曲線和決心遏制電位差。實驗中，單色光后汞燈光源單色器來選擇線路。汞燈是一種氣體放電光源，點火穩(wěn)定后，幾個波長相差的遙遠的有力的線條在可見光區(qū)，如表8.2.1-1所示。鼓輪一次讀數(shù)單色儀的出射光的波長有一個一對一的對應(yīng)關(guān)系，可以檢測到單色儀的校準(zhǔn)曲線，發(fā)射的單色光（單色儀的結(jié)構(gòu)和使用的波長，請參考的相關(guān)手冊）汞燈（白熾光）也可以被使用與單色光的聯(lián)合作用的過濾器。為了獲得準(zhǔn)確的停止實驗光電管之間的電位差應(yīng)滿足以下條件：●更敏感的可見光譜的所有。升包圍的陽極通過陰極，陽極是負電位，這樣，當(dāng)光電子仍然可以擊中陽極。升陽極的光電效應(yīng)，電流沒有影響。升暗電流是非常小的。然而，實際使用的真空型光電管不完全滿足上述條件。由于由光電效應(yīng)引起的陽極的反向電流和暗電流的存在下，即沒有光照射時（電流），使測得的電流值是，實際上，兩個電流由陰極光電效應(yīng)產(chǎn)生的正向電流份，伏安曲線和U軸相切。由于暗電流發(fā)射的熱電子的陰極和光電管殼樓的原因，與陰極正向光電流相比，它的值是非常小的，基本上呈線性變化的電位差U，因此，可以忽略不計其遏制電位差的影響。陽極反向光在實驗中，更重要的，但它是受一定的規(guī)則。因此，為了確定停止的電勢差，可以使用的方法有兩種：升交點的方法光電管陽極的功函數(shù)較大的材料，生產(chǎn)過程中，以防止蒸發(fā)的陰極材料，通電實驗前光電管，以減少濺射的陰極材料在其上的陽極，實驗避免入射光直接照射到陽極上，使反向電流的伏安特性曲線圖可以大大減少。 8.2.1-2非常接近曲線與U軸交點的電位差是大致相等的，以防止電勢差，即交點法。升拐點方法光電管陽極反向光電流，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，如果反向光電流可以迅速飽和，伏安特性曲線的反向電流進入飽和段是一個明顯的拐點，例如如圖8.2所示.1-3，這的拐點是阻止電位差的電位差。通過實驗了解光電效應(yīng)的基本規(guī)律，并測量普朗克常數(shù)利用光電效應(yīng)實驗內(nèi)容。 577.0nm為546.1nm，435.8nm，404.7nm肆單色光測定的伏安特性曲線的光電池，并根據(jù)該曲線確定的停止電勢差計算普朗克常數(shù)。用于在本實驗儀器：光電單色器（或過濾器），汞燈，檢流計（或微電流計），直流穩(wěn)壓電源，直流電壓表，所示的接線圖，示于圖8.2.1-4。實驗光比較弱，它的價值和光電電池類型，單色強度的因素，因此應(yīng)根據(jù)實際情況選用合適的測量儀器。例如，選擇GD-4 GD-5，或1977型光電可選除以檢流計的價值應(yīng)該是關(guān)于A /索引。如果你想測量微弱的電流可用微電流計可以測量的電流。由于高內(nèi)阻的光電池，光電流是如此之弱，測量應(yīng)注意抗電磁干擾來自外部。避免陽光直射和陽極防止雜散光干擾。 n為曲線，使用光電陰極材料紅色的極限頻率線性回歸方法，工作的功能和價值，并比較普遍接受的價值計算。選做升伏安特性曲線測量光管正壓下。升測定的電光學(xué)特性的光學(xué)鏡筒曲線，飽和光照射的光強度的關(guān)系。升自己設(shè)計的加速電壓電流特性的測量光電池的光電流，改變光源和光電管的距離，光強度成正比，該測定光電池的光電特性曲線的使用。 N（1）測量光電管的伏安特性曲線在正壓力下的設(shè)計內(nèi)容。 N（2）的光管的電光學(xué)特性的測定，飽和光電流與光曲線的強度，與實驗結(jié)果進行了分析。 1）ZY峰波長值？和其相應(yīng)的透光率的過濾器，選擇一組合適的過濾器，并設(shè)計解決方案，以加速電壓電流特性測量光電光。 /> 2）來改變的光源和光電管的距離為d，使用該測量光電池的光電特性曲線的光強度成正比。 實驗效果n從光電管的伏安特性曲線，驗證愛因斯坦光電效應(yīng)方程。締合正確的數(shù)據(jù)處理方法計算普朗克常數(shù)和光電陰極材料的紅限制。愛因斯坦的光電效應(yīng)方程實驗困難n本實驗驗證，需要測量正向和反向特性曲線的光管，如何正確的設(shè)計光電管的陽極和陰極的電源接線圖？ 實驗設(shè)計，反向光電池的伏安特性曲線，測得的不同的光的頻率相對應(yīng)的停止電勢差，從而計算普朗克常數(shù)和光電管的陰極材料的紅色限制。

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