1、实验十八 光电效应测定普朗克常量波动说波动说(惠更斯)(惠更斯)波动说波动说(托马斯(托马斯杨杨光干涉实验)光干涉实验)粒子性粒子性(光电效应实(光电效应实验)验)波粒波粒二象性二象性1919世纪初世纪初2020世纪初世纪初进行了一个进行了一个多世纪的争论多世纪的争论微粒说微粒说(牛顿)(牛顿)James Clerk Maxwell英国18311879Maxwell equation1865年他预言了电磁波的存在,电磁波只可能是横波,并推导出电磁波的传播速度等于光速,同时得出结论:光是电磁波的一种形式,揭示了光现象和电磁现象之间的联系。1865年 赫兹指出光是电磁波1887年 赫兹发现光电效应
2、Heinrich Rudolf Hertz 德国1857-1894Its of no use whatsoever.this is just an experiment that proves Maestro Maxwell was rightwe just have these mysterious electromagnetic waves that we cannot see with the naked eye.But they are there.Nothing,I guess.赫兹发现一个带电的物体在紫外线赫兹发现一个带电的物体在紫外线照射下更容易失去电荷。照射下更容易失去电荷。D
3、iagram of the maximum kinetic energy as a function of the frequency of light on zincThephotoelectric effect istheobservationthatmanymetalsemitelectronswhenlightshinesuponthem.Electronsemittedinthismannercanbecalledphotoelectrons.In1887,HeinrichHertzdiscoveredthatelectrodesilluminatedwithultravioletl
4、ightcreateelectricsparksmoreeasily.In1905AlbertEinsteinpublishedapaperthatexplainedexperimentaldatafromthephotoelectriceffectasbeingtheresultoflightenergybeingcarriedindiscretequantizedpackets.Thisdiscoveryledtothequantumrevolution.In1914,RobertMillikansexperimentconfirmedEinsteinslawonphotoelectric
5、effect.EinsteinwasawardedtheNobelPrizein1921forhisdiscoveryofthelawofthephotoelectriceffect”.MillikanwasawardedtheNobelPrizein1923forhisworkontheelementarychargeofelectricityandonthephotoelectriceffect.实验目的用光电效应法测定普朗克常量测绘光电管的伏安特性曲线验证光电管的饱和光电流与入射光光强成正比光电效应现象光强度K阴极阴极A阳极阳极-U+U图图5-46 光电效应实验示意图光电效应实验示意图无
6、光照,无电流;有光照,有电流。无光照,无电流;有光照,有电流。饱和光电流与入射光成正比。饱和光电流与入射光成正比。IHO UAK I-Ua饱和光电流遏止电压光电效应现象光频率IHO UAK I-Ua饱和光电流遏止电压光电子的最大初动能随入射光频率的增大而线性地增大,与入射光强无关。光电子的最大初动能随入射光频率的增大而线性地增大,与入射光强无关。低于某一频率的光强,不论光强多大都不会产生光电流。低于某一频率的光强,不论光强多大都不会产生光电流。爱因斯坦光电效应方程Amvhv221逸出功与逸出功与材料有关材料有关用光电效应测定普朗克常数的方法电流暗电流正向电流反向电流遏制电压交点法拐点发滤光片滤光片光阑光阑汞灯电源汞灯电源光电管光电管汞灯汞灯电源开关电源开关 电压调节电压调节电流调零电流调零 电流量程选择电流量程选择电压选择电压选择 电压显示电压显示电流显示电流显示微电流输入微电流输入电压输出电压输出后面板:后面板:注意事项汞灯关闭后,不要立即开启电源。光电管应保持清洁,避免用手摸,而且应放置在遮光罩内,不用时禁止用光照射。滤光片要保持清洁,禁止用手摸光学面。