如何通过光电效应试用公式来测量普朗克常数h?

作者:巢思浩时间:2023-07-23 12:55:49

导读:" 通过光电效应试用公式测量普朗克常数h是一项重要的实验任务。下面是一些解决方案,可以帮助我们进行这项实验:1.准备实验所需的材料和设备:-光源:可以使用激光器或者白炽灯作为光源。-光电效应仪器:包括光电效应仪器、电压源和电流表等。-金属样品:选择适当的金属样品"

  通过光电效应试用公式测量普朗克常数h是一项重要的实验任务。下面是一些解决方案,可以帮助我们进行这项实验:

1.准备实验所需的材料和设备:

  -光源:可以使用激光器或者白炽灯作为光源。

  -光电效应仪器:包括光电效应仪器、电压源和电流表等。

  -金属样品:选择适当的金属样品,例如锌、铜等。

  -适当的测量仪器:包括电压表和电流表等。

2.设置实验装置:

  -将光电效应仪器放置在稳定的台面上,确保光源与金属样品之间的距离适当。

  -连接电压源和电流表,确保电路连接正确。

3.测量电压和电流:

  -使用光源照射金属样品,调节光源的强度和频率,以使得光电效应仪器中的光电流达到稳定状态。

  -测量在不同电压下产生的光电流,记录下电压和对应的光电流数值。

4.绘制I-V曲线:

  -将所测得的电压和光电流数据绘制成电流-电压曲线(I-V曲线)。

  -根据实验数据,确定光电流与电压之间的关系。

5.计算普朗克常数h:

  -根据光电效应的基本公式I=hν-φ,其中I为光电流,ν为光的频率,φ为金属的逸出功。

  -使用绘制的I-V曲线,确定光电流随电压变化的关系。

  -根据公式I=hν-φ,可以通过实验测量的数据计算得到普朗克常数h。

6.分析实验结果:

  -比较计算得到的普朗克常数h与已知数值的差异。

  -分析实验中可能存在的误差来源,并进行误差分析。

  通过以上步骤,我们可以利用光电效应试用公式来测量普朗克常数h。

  这个实验是一项重要的实验任务,对于理解和验证光电效应的物理原理具有重要意义。

  在实验过程中,我们需要注意实验条件的稳定性,以及对测量数据的准确性进行合理的分析和处理。

简述用光电效应测量普朗克常数的实验原理

  这个实验一般是用光电管来完成的,原理是根据光电效应方程:hv=Ekm W,式中v是照射到阴极材料的入射光频率,Ekm是逸出的光电子最大初动能,W是阴极材料的逸出功。

  在实验中,只要把多种不同的入射光频率v和对应光电子最大初动能Ekm测量出来,作出Ekm——v图像,可得到一条直线,直线铅液贺的斜率就是普朗克常数h。

  最大初动能的测量:在光电管两端加上反向槐派电压,从0开始慢慢增大反向电压的数值,当光电埋谈流刚好为零时,记下反向电压的数值U反,则光电子的最大初动能Ekm=e*U反,e是电子电量。

用光电效应发测普朗克常量的数据处理公式。。。

  光电效应法是利用光电效应的原理来计算普朗克常数,首先晌闹要得到不同光照频率下的遏制电压,做出遏制电压与光照频率的关系曲线——一条直线,由于遏制电压满足Ube=hv/e-W0/e,则该直线的斜率为h/e,用计算机模拟可以得到该直指扮线的方程式,然后得到其斜率,这唯谨灶样普朗克常数h=ke就可以了。

光电效应测普朗克常量

  在位移测量上的不确定量(标准差)Δx,和同方向在动量测量上的不确定量Δp有如下关系:ΔxΔp≥1/2?。还有其他组物理测量量依循这样的关系,例如能量和时间。

  光电效应,光逐出每个电桐蠢子的动能Ek,Ek可表示为:Ek=hv-Φ;Φ示功函数,就是从物质表面逐出电子需要的最小能量。

  普朗克常数用以描述量子化、微观下的粒子,例如电子及光子,在一确定的物理性质下具有一连续范围内的可能数值。例如,一束具有固定频率ν的光,其能量Ei可表示为:Ei=hv。

  有时使用角频率ω=2πν:E=n?w。

什么是普朗克常数:

  普朗克常数记为h,是一个物理常数,用以描述量明腊子大小。在量子力学中占有重要的角色,马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现,只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,计算的结果才能和试验结果是相符。

  这样的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于hν,ν为辐射电磁波的频率,h为一常量,叫为普朗克常数。在不确定性原理中,普朗克常数有重大地位,粒子位置的不确定性×粒子速度的不确定性×粒子质量≥普朗克常数。

  千克的定义由普朗局槐陪克常数决定,其原理是将移动质量1千克物体所需机械力换算成可用普朗克常数表达的电磁力,再通过质能转换公式算出质量。

光电效应测普朗克常量电压小于0那段怎么测

在用光电效应实验测量普朗克常量h的实验中,通过光电子的最大初动能Ekm、入射光频率γ之间的关系式(爱因斯坦光电效应方程):

  Ekm=hγ-W作出Ekm——γ图像,图像中的直线斜率就是h,式中W是光电管阴极材料坦迹的逸出功。

  光电子的最大初动能数值是通过给光电管两端加上反向电压(加正向电压时为正值,加反向电压时为负值)来测量的。反向电压从零开始增大,当光电流刚好为零时对应的反向电压数值(即截止电压)是大掘V反,那么让仿并Ekm=e*U反,e是电子电量。

附图:

光电效应测普朗克常数

光电效应

  粒子说认为光是由一份一份不连续的光子组成,当某一光子照射到对光灵敏的物质上时,其能量被该物质中的某个电子全部吸收后,如果动能增大到足以克服原子核对它的引力,这个电子就可以逸出金属表面,成为光电子,形成光电流。单位时间内,入射光子的数量愈大,衫乱飞逸出的光电子就愈多,光电流也就愈强,这种由光能变成电能自动放电的现象,就叫光电效应。

2.普朗克常数

  马克斯.普朗克在研究物体热辐射笑塌凯的规律时发现只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份进行的,这样计算的结果才能和实验结果相符,这样的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于hν,ν为辐射电磁波的频率,h为一常量,叫为普朗克常数。其表达式h=6.62607015×10^(-34)J·s

3.原理

  当光子与电子碰唤相碰撞时,光子将全部能量hν传递给电子,hν一部分克服金属表面对它的束缚w,一部分转化为溢出金属的初动能?mv2,表达式为hν=?mv2 w,根据爱因斯坦方程eV(c)=?mv2,w=hν(0),将三个方程联立得V(c)=h/e[v-V(0)]。因此,测定普朗克常数,只需要测出不同频率的光照射光电管的伏安特性曲线,得出相应的截止电压V(c)-ν的关系曲线,得出此曲线的斜率k,则h=ek。

用光电效应测普朗克常数的依据是什么?

hf=W 1/2mv^2

f为光子键并的频率,

W为电子在该金属的逸出功,

1/2mv^2为电子逸出后的最大初动能物游,

可求出普朗克常稿蚂迹数h

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