求關於普朗克常量及愛因斯坦光電效應方程的公式的詳解
題目:
求關於普朗克常量及愛因斯坦光電效應方程的公式的詳解
解答:
儀器|運動|儀器保養方法|交流實驗於1905年,年僅26歲的愛因斯坦(A.Einstein)光量子假說,發表光電效應的物理理論發展史上一個具有里程碑意義,10在年後有天賦的物理學家羅伯特·密立根,米利光榮的實驗證實.兩個物理主之間微妙的默契,推動物理學的發展,他們是因光電效應等方面的傑出貢獻,諾貝爾物理學獎於1921年和1923年,分別.光電效應實驗和其上的光量子理論解釋量子理論的建立和發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已廣泛應用於科學和技術,並仍在不斷開拓新的應用領域,具有廣闊的應用前景.這個實驗的目的是要了解光電效應的基本規律和光電效應測量普朗克常數,測定的電光學特性的光學鏡筒曲線.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,從而使電子發射表面稱爲逃逸電子的光電效應,這種現象被稱爲光電子.在光電效應,光的顆粒的性質,因此,這種現象是非常重要的了解光的性質.光電效應實驗的原理示於圖8.2.1-1.其中S是一個真空光電管,K爲陰極,A爲陽極.當曝光時的陰極,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於圖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幅度中的光電流之間的關係,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.當變爲負時,光電流迅速減小.實驗結果表明,有一個路邊存在電位差,當達到此值的電勢差時,光電流爲零. 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係,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,光電流爲零.的電子的初始動能等於克服受電場力的工作. (1)根據愛因斯坦關於光的性質的假設,只是一個運動的粒子流,這些光粒子稱爲光子.每個光子的能量,其特徵在於,普朗克常數的頻率的光波.因此,對應於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,以克服爲A的電子功函數,而另一部分被轉換成電子的動能.能量守恆定律節目(2)(2)被稱爲愛因斯坦光電效應方程.因此,在開始的光電子的動能與入射光頻率呈線性關係,無論入射光的強度. n個光電效應的實驗表明,當光的頻率,不論多強度的物質上的光入射不產生光電效應,根據式(2),被稱爲紅色的限制光電閾值.愛因斯坦的光電效應方程同時提供測量普朗克常數的方法:可以通過以下方式獲得的方程(1)和(2).當單色光源具有不同的頻率(),是第一次同時兩個方程可以由此獲得對應於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,直路的斜率確定線.因此,測量普朗克常數利用光電效應在於在單色,光電電壓特性曲線和決心遏制電位差.實驗中,單色光後汞燈光源單色器來選擇線路.汞燈是一種氣體放電光源,點火穩定後,幾個波長相差的遙遠的有力的線條在可見光區,如表8.2.1-1所示.鼓輪一次讀數單色儀的出射光的波長有一個一對一的對應關係,可以檢測到單色儀的校準曲線,發射的單色光(單色儀的結構和使用的波長,請參考的相關手冊)汞燈(白熾光)也可以被使用與單色光的聯合作用的過濾器.爲了獲得準確的停止實驗光電管之間的電位差應滿足以下條件:●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,當光電子仍然可以擊中陽極.昇陽極的光電效應,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.由於由光電效應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產生的正向電流份,伏安曲線和U軸相切.由於暗電流發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,但它是受一定的規則.因此,爲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較大的材料,生產過程中,以防止蒸發的陰極材料,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,但在結構設計中,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的基本規律,並測量普朗克常數利用光電效應實驗內容. 577.0nm爲546.1nm,435.8nm,404.7nm肆單色光測定的伏安特性曲線的光電池,並根據該曲線確定的停止電勢差計算普朗克常數.用於在本實驗儀器:光電單色器(或過濾器),汞燈,檢流計(或微電流計),直流穩壓電源,直流電壓表,所示的接線圖,示於圖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,因此應根據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該是關於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.由於高內阻的光電池,光電流是如此之弱,測量應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爲曲線,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,並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.升測定的電光學特性的光學鏡筒曲線,飽和光照射的光強度的關係.升自己設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計內容. N(2)的光管的電光學特性的測定,飽和光電流與光曲線的強度,與實驗結果進行了分析.
1)中央峯波長值?和其相應的透光率的過濾器,選擇一組合適的過濾器,並設計解決方案,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爲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方程.締合正確的數據處理方法計算普朗克常數和光電陰極材料的紅限制.愛因斯坦的光電效應方程實驗困難n本實驗驗證,需要測量正向和反向特性曲線的光管,如何正確的設計光電管的陽極和陰極的電源接線圖? 實驗設計,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的停止電勢差,從而計算普朗克常數和光電管的陰極材料的紅色限制.
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