大师作文网光电效应测普朗克常数思考题
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/12 13:11:24
光电效应测普朗克常数思考题
实验中通过改变入射光的频率,测出相应截止电压Us,在直角坐标中作出Us υ关系曲线,若它是一根直线,即证明了爱因斯坦方程的正确,并可由直线的斜率K=h/ υ,求出普朗克常数.
显然,测量普朗克常数的关键在于准确地测出不同频率υ所对应的截止电压Us,然而实际的光电管伏安特性曲线由于某种因素的影响与理想曲线（图4-4-2）是不同的.下面对这些因素给实验结果带来的影响进行分析、认识,并在数据处理中加以修正.
首先,由于光电管在加工制作和使用过程,阳极常会被溅射上光阴极材料,当光照射光阴极时,不可避免有部分光漫反射到阳极上,致使阳极也发射光电子,而外加反向电场对阳极发射的光电子成为一个加速场,它们很快到达阳极形成反向电流.
其次,光电管即使没有光照,在外加电压下也会有微弱电流通过,称为光电管的暗电流.产生暗电流的主要原因是极间绝缘电阻漏电（包括管座及玻璃壳内外表面的漏电）和阴极在常温下的热电子发射,暗电流与加电压基本上成线性关系.
由于上述两个原因的影响,实测的光电流实际上是阴极光电子发射形成的光电流、阳极光电子发射形成的反向电流和光电管暗电流的代数和.使实际的伏安特性曲线呈现图4-4-4所示形状,因此,真正的截止电压Us并不是曲线与U轴的交点,因为此时阴极光电流并未截止,当反向电压继续增大时,伏安特曲线将向反向电流继续延伸,达到B点时逐渐趋向饱和.B点所对应的应向电压才是对应频率υ下的截止电压.从整个曲线看,B点是负值电流的变化率开始增大的“抬头点”,所以在实际中确定截止电压Us是要准确地从伏安特性曲线中找出“抬头点”所对应的电压值.
显然,测量普朗克常数的关键在于准确地测出不同频率υ所对应的截止电压Us,然而实际的光电管伏安特性曲线由于某种因素的影响与理想曲线（图4-4-2）是不同的.下面对这些因素给实验结果带来的影响进行分析、认识,并在数据处理中加以修正.
首先,由于光电管在加工制作和使用过程,阳极常会被溅射上光阴极材料,当光照射光阴极时,不可避免有部分光漫反射到阳极上,致使阳极也发射光电子,而外加反向电场对阳极发射的光电子成为一个加速场,它们很快到达阳极形成反向电流.
其次,光电管即使没有光照,在外加电压下也会有微弱电流通过,称为光电管的暗电流.产生暗电流的主要原因是极间绝缘电阻漏电（包括管座及玻璃壳内外表面的漏电）和阴极在常温下的热电子发射,暗电流与加电压基本上成线性关系.
由于上述两个原因的影响,实测的光电流实际上是阴极光电子发射形成的光电流、阳极光电子发射形成的反向电流和光电管暗电流的代数和.使实际的伏安特性曲线呈现图4-4-4所示形状,因此,真正的截止电压Us并不是曲线与U轴的交点,因为此时阴极光电流并未截止,当反向电压继续增大时,伏安特曲线将向反向电流继续延伸,达到B点时逐渐趋向饱和.B点所对应的应向电压才是对应频率υ下的截止电压.从整个曲线看,B点是负值电流的变化率开始增大的“抬头点”,所以在实际中确定截止电压Us是要准确地从伏安特性曲线中找出“抬头点”所对应的电压值.