用光电效应法测普朗克常数
? 用PG -?型测定仪测量普朗克常数
【实验目的】
1. 根据光电效应方程测量普朗克常数。
2. 测定光电管的伏安曲线。
3. 加深对光电效应和光的量子性的理解。
【实验仪器】
PG-?型普朗克常数测定仪由高压汞灯，光电管，滤色片和微电流测试仪组成，如图
5-28-6所示。光源和光电管装在导轨上，可根据实验需要调节二者之间的距离。 1. 光源采用GGQ-50WHg高压汞灯。
2. GDh-1型光电管，光谱响应范围340.0-700.0nm，暗电流约为10-12A。为避免散射光和外界磁场对微电流的干扰，光电管安装在暗盒中，暗盒窗口可以放置φ5mm光阑和φ36mm滤色片，左右和高低可以调节。
3. 滤色片为一组φ36mm的有色玻璃片，可以滤选365.0 nm、404.7 nm、435.8nm、546.1nm和577.0nm谱线。
-6-134. PG-?型数字式微电流测试仪的电流测量范围：10-10A，根据测量需要可以换档；电压量程分0-?5v两档。
调零
电流表 电压表 电压调节 电流调节
光源灯 光电管 满度 （正面图）
A K 开关 电压输出 电流输出 开关
（背面图）
图5-28-6 普朗克常数测定仪装置图
【实验内容】
1. 测试前准备
? 认真阅读课本，安放好仪器，暂不连线。用遮光罩盖住光电管暗盒窗口，接通微电
流测量仪和汞灯的电源开关，预热10-20分钟。预热后，先调节微电流测量仪的零点，后校
正其满度（即100μA）。
? 用屏蔽线将测试仪的“电流输入”端和“电压输入”端分别接至光电管暗盒上的“K”和“A、?”端。
? 将光源与光电管的距离调至35-45cm。
2. 测量光电管的暗电流
-6? 将测试仪的“倍率”旋钮旋至×10μA（此时暗盒上的遮光罩不能摘下）。
? 顺时针缓慢旋转“电压调节”旋钮，并适当地改变“电压量程”和 “电压极性”开关。仔细记录在不同电压下的相应电流值（电流值=倍率×电流表示值×μA），此时所读得的电流值即为光电流的暗电流。
3. 测量光电管的I～V特性 kA kA
? 取下暗盒上的遮光罩，换上滤色片（注意：切勿让汞灯的强光直射光电管，以免损
坏光电管。每次换滤色片时，要先遮住灯的通光窗口）。测量放大器的“倍率”旋钮旋至×
-610μA，“电压调节”从-3V或-2V调起，缓慢增加，先观察一遍不同滤色片下的电流变化
情况，记下电流明显变化的电压值，以便精确测量。
? 在粗测的基础上进行精确记录。从短波长起，小心地逐次更换滤色片，仔细读出不
同频率入射光照射下的光电流。对应同一频率，测量15组数据，在拐点附近，数据可以密
一些。数据记录在自拟的表格中。
【数据处理】
1. 以光电流I为纵坐标，反向电压V为横坐标，在坐标纸上绘出不同频率下的I～ kA kA kAV特性曲线。从曲线中找出与各频率入射光对应的截止电压U。将ν和U记录在自拟的 kAoo表格中。
2. 根据数据，用作图法，在坐标纸上作U-ν直线，并且求出其斜率K。 o
3. 由直线斜率求出普朗克常数h，并与公认值比较，求出百分误差。
【注意事项】
1. 在实验过程中尽量防止散射光进入光电管暗盒。
2. 应仔细调节光电管对光源的方向，使入射和经阴极反射到阳极的光最小，尽量减少
阳极电流。
【预习思考题】
1. 简述爱因斯坦方程的物理意义。
2. 试说明影响截止电压测量的主要因素。
3. 根据实验结果，说明光的量子特性。
【思考题】
1. 简述光电效应的实验规律。
2. 改变光电管的照明度对光电流与反向电压的关系曲线有何影响？
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