一种验证光电效应实验规律及测定普朗克常数的实验装置制造方法
【专利摘要】本发明提出了一种验证光电效应实验规律及测定普朗克常数的实验装置。它是在一个遮光箱体内设置单色仪及光电管，光电管前设置偏振片，单色仪与控制器相连，可设定入射单色光波长，通过入射光强度控制器可设定入射光强度，光电管与测量控制器相连，可测量不同电压下光电管的光电流。通过控制器设定单色仪入射单色光波长及强度，可验证光电效应实验规律；测绘出不同单色光照射下光电管的I-V曲线，确定遏止电压，可计算出普朗克常数。本发明采用波长连续可调的单色光源，能准确控制入射光强度，能定量地验证光电效应实验规律，提高测定普朗克常数的精度，且学生数据不易雷同，还可在示波器上直观地显示出光电管的I-V特性曲线。
【专利说明】一种验证光电效应实验规律及测定普朗克常数的实验装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大学物理实验装置，具体是涉及一种验证光电效应实验规律及利用光电效应测定普朗克常数的综合实验装置。
【背景技术】
[0002]光电效应是指在一定频率的光照射下，电子从金属表面逸出的现象，这种电子称为光电子。光电效应的发现对光的本性即波粒二象性的认识，具有极为重要的意义，它给量子论以直观、明确的论证。普朗克常数是物理学中一个很重要的基本常数，它可以通过光电效应实验简单而有效地测出，所以光电效应实验有助于学生学习和理解量子理论。而且随着科学技术的发展，光电效应已经广泛应用于工农业生产、国防等许多领域。因此，验证光电效应实验规律及利用光电效应测定普朗克常数的实验就成为大学物理实验中一个非常经典的实验项目。目前，大学物理实验中验证光电效应实验规律及利用光电效应测定普朗克常数的实验一般都是以频率为V的单色光入射到光电管阴极上，则光电子从阴极逸出，在回路中形成光电流，通过改变光电管阳极A和阴极K之间的电压Uak，测量回路中形成的光电流Iak大小。当Uak为正值时，Uak越大，光电流Iak也越大，当Uak达到一定值时，光电流饱和，此时的光电流称为饱和光电流Ih ;当Uak为负值时(即在光电管两端加减速电压)，阳极A和阴极K之间的电场将对光电子起减速作用，随着Uak绝对值增大,光电流Iffi逐渐减小，当Uak达到某一值Us时，光电流为零，此时的电压Us称为遏止电压或截止电压，这时从阴极
逸出的具有最大初动能的光电子刚好不能穿过反向电场到达阳极，即
【权利要求】
1.一种验证光电效应实验规律及测定普朗克常数的实验装置，包括一个遮光箱体，箱体内设置单色仪、光源及光电管，其特征是:单色仪及光源分别通过接口与单色仪控制器相连，通过单色仪控制器上的数字键盘及单色光波长显示屏可以设定单色仪输出单色光的波长。
2.根据权利要求1所述的验证光电效应实验规律及测定普朗克常数的实验装置，其特征是:光电管前连接一遮光连接管，连接管上设置可旋转偏振片及固定偏振片，可旋转偏振片通过机械机构与步进电机相连，步进电机通过接口与步进电机驱动器相连，步进电机驱动器通过接口与入射光强度控制器相连，设可旋转偏振片及固定偏振片透光轴方向相同时入射到光电管上光的强度为Otl，通过入射光强度调节旋钮及入射光强度显示屏可以设定入射光强度为Φο的百分比，在入射光强度控制器控制下，步进电机驱动器控制步进电机带动可旋转偏振片转过相应角度，从而使入射到光电管上光的强度满足要求。
3.根据权利要求1所述的验证光电效应实验规律及测定普朗克常数的实验装置，其特征是:光电管通过接口与测量控制器相连，测量控制器内设置的扫描锯齿波电压发生电路通过接口与光电管并联，使光电管两端的电压线性变化，锯齿波的幅度和周期可以调节，将扫描锯齿波信号加到不波器的X方向上,光电管中的光电流经过I / V转换电路转变为电压，然后经过电压放大电路放大，加到示波器的Y方向上，可以在示波器上直观地显示出单色光照射下光电管的1-V特性曲线。
【文档编号】G09B23/22GK103680276SQ201410006869
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】田凯, 田建立, 张金平, 王二萍, 张洋洋 申请人:黄河科技学院