大物实验期末复习_分光计中e是什么-CSDN博客

一.分光计

实验原理

1.分光计的调整

总的要求是望远镜和平行光管的光轴共线并与分光计中心轴垂直

为此我们要做到：

- 望远镜调焦到无穷远（接收平行光）、其光轴与分光计中心轴垂直
- 载物台垂直仪器主轴
- 平行光管出射平行光
- 平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直

2.三棱镜的顶角的测量

实验时，将待测棱镜放在分光计载物平台上，使棱镜的折射棱正对平行光管，并接近载物台的中心位置，如下图所示。调节载物台面平面与分光计主轴垂直，转动望远镜，用望远镜寻找经过棱镜两反射面反射回来的狭缝像，使狭缝像与分划板中心竖线重合。记录下望远镜所处位置分别为Ⅰ和Ⅱ时的两刻度盘读数φ、φ 1'和φ2 、φ2 '（在测量时为克服偏心差，每次读取刻度时，要记录两个刻度值）则望远镜分别处于Ⅰ和Ⅱ位置时光轴的夹角为

实验数据

次数为行，四个角度为列，最后一列为α

需要求不确定度，最后写出α范围：原数据为60°32′，A类不确定度为11'，B类不确定度为1'，α的不确定度为12'

二.霍尔效应测磁感应强度

题目：

1.简述霍尔效应，写出Vh和Is Im的关系式，写出消除误差的方法

将一块半导体（或金属）薄片放在磁感应强度为B的磁场中，并让薄片平面与磁场方向（如Y方向）垂直。如在薄片的横向（X方向）加一电流强度为Is的电流，那么在与磁场方向和电流方向垂直的Z方向将产生一电动势Vh，这种现象称为霍尔效应。

2.连接电路图，保持Im不变，调节Is，自行绘制表格和图像并计算Rh

表头注明Ｉｍ＝……Ａ

第一行为Is，每0.5mＡ变化一次，原来记了九组

二到五行就是五个Ｖ，基本线性变化，需要画图像，得到斜率，带到上面公式就知道Rh了

3.给定x两个值，计算在这两个值下的磁感应强度B

保持Is与Im，变x，测Vh，算B

三.利用光电效应测量普朗克常数

实验原理

1.光电效应与爱因斯坦方程

用合适频率的光照射在某些金属表面上时，会有电子从金属表面逸出，这种现象叫做光电效应，从金属表面逸出的电子叫光电子

光电效应的实质是当光子和电子相碰撞时，光子把全部能量传递给电子，电子所获得的能量，一部分用来克服金属表面对它的约束，其余的能量则成为该光电子逸出金属表面后的动能，光电方程如下：

入射到金属表面的光频率越高，逸出的电子动能越大，即使阴极不加电压也会有光电子落入阳极而形成光电流，直至阳极电位低于某一数值时，所有光电子都不能到达阳极，光电流才为零。这个相对于阴极为负值的阳极电位为光电效应的截止电压，此时有

，结合前一个式子，产生光电效应的最低频率

所以

作图，直线的斜率一个正的常数，即

光电效应规律：

只有当入射光的频率v大于截止频率va，才会有光电子逸出
光电子的最大初动能随入射光频率的增加而线性增加，而与光的强度无关
饱和电流（单位时间内逸出的光电子数),与入射光强成正比
光电效应是瞬时效应

2.光电效应的伏安特性曲线

频率一定的光线照射到光电管阴极上，会有光电子从阴极逸出。如在阴极K和阳极A之间加正向电压，K、A之间建立起的电场对从光电管阴极逸出的光电子起加速作用，随着电压增加，到达阳极的光电子将逐渐增多。当正向电压加到，光电流达到最大，不再增加，此时即称为饱和状态，对应的光电流即称为饱和光电流。由于光电子从阴极表面逸出时具有一定的初速度，所以当两极间电位差为零时，仍有光电流I存在，若在两极间施加一反向电压，光电流随之减少；当反向电压达到截止电压时，光电流为零。