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光電效應(yīng)測(cè)普朗克常數(shù)思考題

更新時(shí)間:2018-01-18   點(diǎn)擊次數(shù):2661次

實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變?nèi)肷涔獾念l率,測(cè)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(ài)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(cè)量普朗克常數(shù)的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確地測(cè)出不同頻率υ所對(duì)應(yīng)的截止電壓Us,然而實(shí)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(duì)這些因素給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)的影響行分析、認(rèn)識(shí),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(guò)程,陽(yáng)常會(huì)被濺射上光陰材料,當(dāng)光照射光陰時(shí),不可避免有分光漫反射到陽(yáng)上,致使陽(yáng)也發(fā)射光電子,而外加反向電場(chǎng)對(duì)陽(yáng)發(fā)射的光電子成為個(gè)加速場(chǎng),它們很快到達(dá)陽(yáng)形成反向電。

其次,光電管即使沒(méi)有光照,在外加電壓下也會(huì)有微弱電通過(guò),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(gè)原因的影響,實(shí)測(cè)的光電實(shí)際上是陰光電子發(fā)射形成的光電、陽(yáng)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(shí)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(diǎn),因?yàn)榇藭r(shí)陰光電并未截止,當(dāng)反向電壓繼續(xù)增大時(shí),伏安曲線將向反向電繼續(xù)延伸,達(dá)到B點(diǎn)時(shí)逐漸趨向飽和。B點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)向電壓才是對(duì)應(yīng)頻率υ下的截止電壓。從整個(gè)曲線看,B點(diǎn)是負(fù)值電的變化率開始增大的“抬頭點(diǎn)”,所以在實(shí)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(diǎn)”所對(duì)應(yīng)的電壓值。

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