比较各频率入射光照射到光电管上的光强,如果发现其光强的大小顺序和饱和光电流的大小顺序相对应,则这一现象可能是由光强造成的,饱和光电流的大小与频率无关。如果光强的大小顺序和饱和光电流的大小顺序并不对应,则说明这一现象与光强无关,有可能是不同频率的入射光对于光电管的灵敏度有差异从而导致的,那么,饱和光电流的大小就有可能与频率有关,需要进一步探究实验。

图表 2.5-1  光电效率和波长的关系曲线

2.6光强与饱和光电流的关系文献综述

根据光电效应实验的结果和爱因斯坦光子学说的光电效应解释,对于同一频率入射光的饱和光电流,增大光阑孔径就等同于增大光强,那么就有更多的光电子逸出,则光电流的数值就会增大,具体的数值关系可以通过实验测得。

3 实验与问题解决

3.1实验仪器[7]

实验所采用的仪器为ZKY-GD-3光电效应仪,实验仪由汞灯及电源,滤光片,光阑,光电管,测试仪(含光电管电源和微电流放大器)构成,结构简图如图3.1-1所示。

                   图3.1-1  仪器结构示意图

汞灯:可用谱线的波长有365.0nm、404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm、579.0nm。

滤色片:5片,透射波长为365.0nm、404.7 nm、435.8 nm、546.1 nm、577.0nm 。使用时,将滤光片安装在接收暗盒的进光窗口上,以获得所需要的单色光。

    光阑:仪器配有孔径分别有2mm、4mm、8mm 的光阑提供给实验进行选择。

光电管:阳极为镍圈,阴极为银-氧-钾(Ag-O-K),光谱响应范围320 ~ 700nm,暗电流:I ≤2×10-12A(-2 V≤UAK≤0 V)。

测试仪:它包括光电管工作电源和微电流放大器两部分。光电管工作电源:2 档,-2~0V,-2~+30V,三位半数显,稳定度≤0.1%。

微电流放大器:6 档,10-8—10-13A,分辨率10-13A,稳定度≤0.2%。

3.2 实验试验前准备

   (1)盖住汞灯和暗盒,调整仪器,使得汞灯暗盒光输出口和光电管暗盒光输入口对准,调整光电管与汞灯距离为约40cm 并保持不变。将测试仪及汞灯电源接通,预热20 分钟。(汞灯一旦开启,不要随意关闭!)源.自/优尔·论\文'网·www.youerw.com/

  (2)测试仪[8]调零:将“电流量程”选择开关置于10-13A 档位,仪器在充分预热后,需要进行测试前调零。系统调零时,将“调零/测量”切换开关切换到“调零”档位,旋转“电流调零”旋钮使电流指示为“000”。调节好后,将“调零/测量”切换开关切换到“测试”档位,就可以进行实验了。

3.3探究一、不同的测光电管截止电压的方法及不同方法测量普朗克常量的误差。

    利用上述仪器可进行实验测定,常规方法分别有零点法[9]、补偿法[10]、拐点法[11]。

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