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exp:common:gdxy [2021/11/04 10:40] cenyan [实验内容] |
exp:common:gdxy [2022/09/06 09:50] (当前版本) cenyan |
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| 行 30: | 行 30: | ||
| - 光电效应实验仪 | - 光电效应实验仪 | ||
| * {{:exp:common:普朗克常数测量仪.jpg?800|}} | * {{:exp:common:普朗克常数测量仪.jpg?800|}} | ||
| + | - 光电效应实验仪背部导线分布 | ||
| + | * {{:exp:common:普朗克常数测量仪背部导线分布1.jpg?400|}} | ||
| ===== 实验内容 ===== | ===== 实验内容 ===== | ||
| - 光路调节、单色仪波长定标和确定输出电流零点。（建议完成时间小于15分钟） | - 光路调节、单色仪波长定标和确定输出电流零点。（建议完成时间小于15分钟） | ||
| * 光路调节：打开溴钨灯，设定电压为某一数值，如10V，单色仪鼓轮为5.000mm时，调整透镜位置，使得电流最大。 | * 光路调节：打开溴钨灯，设定电压为某一数值，如10V，单色仪鼓轮为5.000mm时，调整透镜位置，使得电流最大。 | ||
| - | * 单色仪波长定标：调节聚光透镜位置，使光束聚焦到单色仪的入射缝上。将观察屏（可用白纸片代替）放置到单色仪的出射缝和光电管之间，调节鼓轮到零刻度附近，当观察屏上出现一清晰明亮的像——零级光谱时，记下此时鼓轮读数即为鼓轮零点（注意区分此时是正读数还是负读数）。鼓轮读数改变1.00mm对应出射光波长改变100nm。（定标完成后须将鼓轮读数调离鼓轮零点，比如可以调成5.000mm，以避免光电管被单色仪鼓轮处于零点时的复色光照射。） | + | * 单色仪波长定标：将观察屏（可用白纸片代替）放置到单色仪的出射缝和光电管之间，调节鼓轮到零刻度附近，当观察屏上出现一清晰明亮的像——零级光谱时，记下此时鼓轮读数即为鼓轮零点（注意区分此时是正读数还是负读数）。鼓轮读数改变1.00mm对应出射光波长改变100nm。（定标完成后须将鼓轮读数调离鼓轮零点，比如可以调成5.000mm，以避免光电管被单色仪鼓轮处于零点时的复色光照射。） |
| * 确定输出电流零点：将电压设置为0V，将“电流量程”选择开关置于合适档位，调节挡板遮挡单色仪入射缝，调节调零旋钮使得显示电流读数为零。（注意不同电流量程需要重新进行电流零点确认。） | * 确定输出电流零点：将电压设置为0V，将“电流量程”选择开关置于合适档位，调节挡板遮挡单色仪入射缝，调节调零旋钮使得显示电流读数为零。（注意不同电流量程需要重新进行电流零点确认。） | ||
| - 测量本底光电流。（建议完成时间小于5分钟） | - 测量本底光电流。（建议完成时间小于5分钟） | ||
| 行 40: | 行 42: | ||
| - 测量暗电流。（建议完成时间小于30分钟） | - 测量暗电流。（建议完成时间小于30分钟） | ||
| * 断开测试仪电流输入电缆线，调节调零旋钮使得显示电流为零。 | * 断开测试仪电流输入电缆线，调节调零旋钮使得显示电流为零。 | ||
| - | * 遮挡单色仪入射缝，连接电流输入电缆线，改变电压（电压档-2V——0V建议测量5个数据点左右，数据可均匀分布；电压档-1V——+50V建议测量10个数据点左右，高电压数据分布稀疏，低电压数据分布密集）测量暗电流。 | + | * 遮挡单色仪入射缝，连接电流输入电缆线，改变电压（电压档-2V——0V建议从-1.998V开始测量5个数据点左右，数据可均匀分布；电压档-1V——+50V建议从-1.0V开始测量10个数据点左右，高电压数据分布稀疏，低电压数据分布密集）测量暗电流。 |
| * 画出未照光时的光电管的伏安特性曲线。 | * 画出未照光时的光电管的伏安特性曲线。 | ||
| - | - 比较观察正、反向电压条件下，光照射到光电管上引起的电流变化情况。（建议完成时间小于10分钟） | + | - 比较观察正、反向电压条件下，光照射到光电管上引起的电流变化情况。（建议完成时间小于30分钟） |
| * 调节鼓轮读数使出射光波长为500nm。 | * 调节鼓轮读数使出射光波长为500nm。 | ||
| * 调节电压为10V，将挡板挡住单色仪入射缝，调节调零旋钮使得显示电流为零。 | * 调节电压为10V，将挡板挡住单色仪入射缝，调节调零旋钮使得显示电流为零。 | ||
| 行 51: | 行 53: | ||
| * 将挡板移开使得光射入单色仪入射缝，记录电流的变化过程（记录几个变化的电流数值以及变化时间量级）。 | * 将挡板移开使得光射入单色仪入射缝，记录电流的变化过程（记录几个变化的电流数值以及变化时间量级）。 | ||
| * 和同组同学讨论该现象以及机理并记录讨论结果。 | * 和同组同学讨论该现象以及机理并记录讨论结果。 | ||
| - | - 测量光电管的伏安特性曲线。（建议完成时间小于30分钟） | + | - 测量光电管的伏安特性曲线。（建议完成时间小于20分钟） |
| * 测量波长为500nm时对应的光电管的伏安特性曲线。 | * 测量波长为500nm时对应的光电管的伏安特性曲线。 | ||
| * 按照步骤1中方法确定输出电流零点，将电压按键分别置于-1V——+50V档和-2V——0V档，改变电压（数据分布同测量暗电流时的电压分布），测量对应电流值，画出伏安特性曲线。 | * 按照步骤1中方法确定输出电流零点，将电压按键分别置于-1V——+50V档和-2V——0V档，改变电压（数据分布同测量暗电流时的电压分布），测量对应电流值，画出伏安特性曲线。 | ||
| - | * 测量得到的电流由哪些部分组成？电压改变后电流变化的原因？能否估计杂散光电流的大小（可计算电压为-1.998V时对应的杂散光电流的大小）？ | + | * 测量得到的电流由哪些部分组成？电压改变后电流变化的原因？能否估计非阴极光电流的大小（可计算电压为-1.998V时对应的非阴极光电流的大小）？ |
| - | - 测量普朗克常数//h//。（建议完成时间小于30分钟） | + | - 测量普朗克常数//h//。（建议完成时间小于20分钟） |
| * 确定入射光变化范围。入射光调节范围为400nm-600nm。 | * 确定入射光变化范围。入射光调节范围为400nm-600nm。 | ||
| * 将电压按键置于-2V——0V档；将“电流量程”选择开关置于<m>10^-13</m>A档，按照步骤1中方法确定输出电流零点。（测量过程中由于电流零点会漂移，需要多次确定输出电流零点。） | * 将电压按键置于-2V——0V档；将“电流量程”选择开关置于<m>10^-13</m>A档，按照步骤1中方法确定输出电流零点。（测量过程中由于电流零点会漂移，需要多次确定输出电流零点。） | ||
| 行 66: | 行 68: | ||
| - 测量得到的电流由哪些部分组成？电压改变后电流变化的原因？计算电压为-1.998V时对应的非阴极光电流的大小。 | - 测量得到的电流由哪些部分组成？电压改变后电流变化的原因？计算电压为-1.998V时对应的非阴极光电流的大小。 | ||
| - 画出截止电压和入射光频率的关系图，拟合并计算普朗克常数//h//，并计算不确定度。 | - 画出截止电压和入射光频率的关系图，拟合并计算普朗克常数//h//，并计算不确定度。 | ||
| - | =====注意事项===== | + | =====注意事项===== |
| - 不要直视卤素灯。 | - 不要直视卤素灯。 | ||
| - | - 大多数情况不要将单色仪和光电管分开，如需要分开时，要将光电管电源关闭。 | + | - 大多数情况不要将单色仪和光电管分开，如需要分开时，要将光电管电源关闭，以避免损坏光电管。 |
| - 不同电流档位的零点不一定相同。 | - 不同电流档位的零点不一定相同。 | ||