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光电效应与普朗克常数测量

 金属在光的照射下释放电子的现象称为光电效应,对于光电效应实验现象规律难以用电磁学理论来进行解释。随后人们对此进行了大量的研究,1905年,爱因斯坦(1879-1955)在普朗克(1858-1947)量子假说的基础上圆满地解释了光电效应,并建立了著名的爱因斯坦光电方程。1916年,密立根用实验证实了爱因斯坦光电方程的正确性,并第一次精确测量了普朗克常数,普朗克常数是自然界中一个很重要的普适常数,它联系着微观世界普遍存在的波粒二象性和能量交换量子化的规律,在近代物理学中有着重要的地位。通过光电效应实验并通过亲自测量求得这个物理常数不仅有助于加深我们对光的量子理论的理解和这个常数的认识,而且能够学会微观物理量(微电流)检测的一种实验方法。

光电效应实验是物理实验中一个理论最基本、实验技能比较新颖的,具有代表性的一个近代物理实验,这个实验给量子论以直观、鲜明的物理图像,从而能够加深学生对量子论的深刻认识。随着科学技术的发展,光电效应已广泛应用于工农业生产、国防等许多科技领域,利用光电效应制成的光电器件如光电管、光电池和光电倍增管灯已成为生产和科研领域中不可缺少的器件。

    本实验的主要是通过实验以验证爱因斯坦光电方程,并通过测量不同光频率所对应的截止电压,通过描绘Us’-γ曲线求出普朗克常数h ,与公认理论值相比较,求其相对误差。实验数据处理主要采用作图法。

    该实验是一个近代物理实验。实验前必须对光电效应和爱因斯坦光电方程有一定的理解,并对ZKY-GD-4智能光电效应(普朗克常数)实验仪操作有所了解。本实验适合自动化、电子信息工程、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、材料成型及控制工程、资源勘查工程、勘查技术与工程、船舶与海洋工程等专业以及对近代物理理论和实验感兴趣的同学选做。