第36卷第4期 光学仪器 Vol. 36. No. 4 2014年8月 OPTICAL INSTRUMENTS August,2014 文章编号:1005-5630(2014)04-0356-03 一种采用LED光源的光电效应测 普朗克常数实验装置 田凯,王照平,蔡晓艳 (黄河科技学院信息工程学院,河南郑州45000 摘要:针对目前利用光电效应测定普朗克常数的实验装置的不足,提出一种采用LED光源的实 验装置。该装置采用谐振腔发光二极管(RCLED)作为单色光源,该光源单色性好,波长稳定,寿 命长,驱动简单,不需预热,采用脉冲宽度调制(PWM)方式调节亮度准确方便,从而可以方便准 确地验证光电效应实验规律及测定普朗克常数测试结果表明:本实验装置测得数据比目前实 验室采用高压汞灯作为光源的实验装置测得数据更准确。 关键词:LED光源;光电效应;实验装置 中图分类号:G420;N33文献标志码:Adoi:10.3969 9/ issn005-5630.2014.04.017 An experimental device adopting LED light source for measuring the Planck constant based on the photoelectric effect TIAN Kai, WANG Zhaoping, CAI Xiaoyan (Department of Information Engineering, Huanghe Science and Technology College. Zhengzhou 450000. China) Abstract: An experimental device adopting LED light source for measuring the Planck constant based on photoelectric effect has been proposed to improve the defect of the present device. The device adopts the resonant cavity light emitting diode (RCLED) as a monochromatic light source, because the performance of the monochromat light source is good and the stability of wavelength is high. The LED light source needs not preheating and has a long service life. The brightness can be adjusted by the pulse width modulation(PWM) method accurately. Therefore, the experimental laws of the photoelectric effect can be verified and the Planck constant can be measured conveniently and accurately. The test results show that the proposed device get more accurate data than those using high pressure mer commonly used in present laboratory do. Key words: LED light source; photoelectric effect; experimental device 引言 光电效应是指在一定频率的光照射下,电子从金属表面逸出的现象,这种电子称为光电子。光电效 应的发现对光的本性即波粒二象性的认识,具有极为重要的意义,它给量子论以直观、明确的论证。普朗 收稿日期:20140221验 基金项目:郑州市重点建设实验室(电子信息技术实验室)郑高201310号) 作者简介:田凯(1981-),男讲师硕士主要从事光电技术方面的研究mail: tiankai2tinkai2006126.com第!"卷 第#期 $%&#年'月 光 学 仪 器 ()*+,-.+/0*1234/*0 5678!"!/68# -9:9;<!$%&# 文章编号"&%%=>="!%#$%&#$%#>%!=">%! 收稿日期!$%&#>%$>$& 基金项目!郑州市重点建设实验室#电子信息技术实验室$#郑教高'$%&!(&%?号$ 作者简介!田 凯#&?'&>$!男!讲师!硕士!主要从事光电技术方面的研究%4>@AB7"<BADRAB$%%"<BDRAB!&$"8C6@ 一种采用 .4Y光源的光电效应测 普朗克常数实验装置 田 凯!王照平!蔡晓艳 #黄河科技学院 信息工程学院!河南 郑州 #=%%%%$ 摘要!针对目前利用光电效应测定普朗克常数的实验装置的不足!提出一种采用.4Y光源的实 验装置"该装置采用谐振腔发光二极管%1,.4Y&作为单色光源!该光源单色性好!波长稳定!寿 命长!驱动简单!不需预热!采用脉冲宽度调制%)N3&方式调节亮度准确方便!从而可以方便准 确地验证光电效应实验规律及测定普朗克常数"测试结果表明)本实验装置测得数据比目前实 验室采用高压汞灯作为光源的实验装置测得数据更准确" 关键词!.4Y光源#光电效应#实验装置 中图分类号!]#$%#/!! 文献标志码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引 言 光电效应是指在一定频率的光照射下!电子从金属表面逸出的现象!这种电子称为光电子%光电效 应的发现对光的本性即波粒二象性的认识!具有极为重要的意义!它给量子论以直观)明确的论证%普朗