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光電效應(yīng)測普朗克常數(shù)思考題

來源:北京美華儀科技有限公司   2018年01月18日 13:16  

實驗中通過改變?nèi)肷涔獾念l率,測出相應(yīng)截止電壓Us,在直角坐標(biāo)中作出Us ~υ關(guān)系曲線,若它是根直線,即證明了愛因斯坦方程的正確,并可由直線的斜率K=h/ υ,求出普朗克常數(shù)。

顯然,測量普朗克常數(shù)的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確地測出不同頻率υ所對應(yīng)的截止電壓Us,然而實際的光電管伏安性曲線由于某種因素的影響與理想曲線(圖4-4-2)是不同的。下面對這些因素給實驗結(jié)果帶來的影響行分析、認(rèn)識,并在數(shù)據(jù)處理中加以修正。

,由于光電管在制作和使用過程,陽常會被濺射上光陰材料,當(dāng)光照射光陰時,不可避免有分光漫反射到陽上,致使陽也發(fā)射光電子,而外加反向電場對陽發(fā)射的光電子成為個加速場,它們很快到達(dá)陽形成反向電。

其次,光電管即使沒有光照,在外加電壓下也會有微弱電通過,稱為光電管的暗電。產(chǎn)生暗電的主要原因是間緣電阻漏電(包括管座及玻璃殼內(nèi)外表面的漏電)和陰在常溫下的熱電子發(fā)射,暗電與加電壓基本上成線性關(guān)系。

由于上述兩個原因的影響,實測的光電實際上是陰光電子發(fā)射形成的光電、陽光電子發(fā)射形成的反向電和光電管暗電的代數(shù)和。使實際的伏安性曲線呈現(xiàn)圖4-4-4所示形狀,因此,真正的截止電壓Us并不是曲線與U軸的交點,因為此時陰光電并未截止,當(dāng)反向電壓繼續(xù)增大時,伏安曲線將向反向電繼續(xù)延伸,達(dá)到B點時逐漸趨向飽和。B點所對應(yīng)的應(yīng)向電壓才是對應(yīng)頻率υ下的截止電壓。從整個曲線看,B點是負(fù)值電的變化率開始增大的“抬頭點”,所以在實際中確定截止電壓Us是要準(zhǔn)確地從伏安性曲線中找出“抬頭點”所對應(yīng)的電壓值。

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