光电效应 【实验目的】 1、通过测试光电效应基本特性曲线,使学生进一步加深对光的粒子性的认识。 2、通过对五种不同频率的反向遏止电压U的测定,由Us-v直线图形,求出“红限” 频率 3、验证爱因斯坦光电方程,求普朗克常数h 【实验原理】 当一定频率的光照射到某些金属表面上时,可以使电子从金属表面逸出,这种现象称 为光电效应,所产生的电子称为光电子。 光电效应的基本规律如下:(1)光电流I与入射光强P成正比,当光强一定时,随着光 电管两端电压的增大,光电流趋于一个饱和值I,此时对应的电压称为饱和电压(如图1a b);(2)光电效应存在一个阈频率vo,当入射光的频率v<vo时,不论光的强度如何都没 有光电子产生(图1c),且v的大小与光阴极材料有关;(3)光电子的初动能与光强无关 但与入射光的频率成正比(图1d);(4)光电效应是瞬时效应,一经光线照射,立刻产生 光电子,响应时间为10S。对于这些实验事实,经典的波动理论无法给出圆满的解释 905年爱因斯坦受普朗克量子假设的启发,提出了光量子假说,并用它成功地解释了 光电效应的实验结果,给出了有名的爱因斯坦光电效应方程: W (1) 式中:h一普朗克常数,公认值为6.62916×10-J·S v一入射光频率 m一光电子的最大初动能 W一电子摆脱金属表面约束所需的逸出功。 根据这一理论,当金属中的电子吸收一个频率为V的光子时,便获得这光子的全部能 量hv,如果这能量大于W,电子就会从金属中逸出。 由(1)式可见,只有当h≥W时,才会有光电子发射,我们把一记作v即 (2) 这就是说v是能发生光电效应的入射光的最小频率,显然它的值随金属种类不同而不 同,又称“红限”频率。 图2是光电效应实验的原理图。当频率大于v的入射光射到阴极K时,会有光电子以 某一初动能飞出。为了测量最大动能mV2,我们在阴极与阳极A之间加上K高A低的可光电效应 【实验目的】 1、通过测试光电效应基本特性曲线，使学生进一步加深对光的粒子性的认识。 2、通过对五种不同频率的反向遏止电压US的测定，由Us- ν 直线图形，求出“红限” 频率。 3、验证爱因斯坦光电方程，求普朗克常数 h。 【实验原理】 当一定频率的光照射到某些金属表面上时，可以使电子从金属表面逸出，这种现象称 为光电效应，所产生的电子称为光电子。 光电效应的基本规律如下：（1）光电流I与入射光强P成正比，当光强一定时，随着光 电管两端电压的增大，光电流趋于一个饱和值IM，此时对应的电压称为饱和电压（如图 1a、 b）；（2）光电效应存在一个阈频率ν 0，当入射光的频率ν < ν 0时，不论光的强度如何都没 有光电子产生（图 1c）,且ν 0的大小与光阴极材料有关；（3）光电子的初动能与光强无关， 但与入射光的频率成正比（图 1d）；（4）光电效应是瞬时效应，一经光线照射，立刻产生 光电子，响应时间为 10-9 S 。对于这些实验事实，经典的波动理论无法给出圆满的解释。 1905 年爱因斯坦受普朗克量子假设的启发，提出了光量子假说，并用它成功地解释了 光电效应的实验结果，给出了有名的爱因斯坦光电效应方程： = +WmVhv 2 max 2 1 (1) 式中：h—普朗克常数，公认值为 6.62916×10-34 J·S； v —入射光频率； 2 max 2 1 mV —光电子的最大初动能； W—电子摆脱金属表面约束所需的逸出功。 根据这一理论，当金属中的电子吸收一个频率为ν 的光子时，便获得这光子的全部能 量 h ν ，如果这能量大于 W，电子就会从金属中逸出。 由（1）式可见，只有当 ≥ Whv 时，才会有光电子发射，我们把 h W 记作ν 0即 h W v0 = （2） 这就是说ν 0是能发生光电效应的入射光的最小频率，显然它的值随金属种类不同而不 同，又称“红限”频率。 图 2 是光电效应实验的原理图。当频率大于ν 0的入射光射到阴极K时，会有光电子以 某一初动能飞出。为了测量最大动能 2 max 2 1 mV ，我们在阴极K与阳极A之间加上K高A低的可 1