反向遏止电压法测量普朗克常数

摘要：为了将实验的精准度进一步提高，对于实验方法进行了研究，分析，并作出了相应的改动。调查中通过理论分析的方法对光电效应法则中的普朗克常数的数值进行了分析研究。实验时利用反向遏制电压的方法来对数值进行分析，并找出会使结果产生误差的原因。再根据理论分析的结果结合实际的实验操作，对于实验进行改进，将误差减到最小范围，实验的精确度也因此提高了（2.3 电压选择按键档我们选择的是-2v～+2v档；“电流量程”选择开关我们置于10-12a档，断开测试仪电流输入的电缆，将其指数归零后再接上，在365nm，405nm，436nm，546nm，577nm波长下，光阑分别为ф=2mm，ф=4mm，ф=8mm时的截止电位u0。其结果如表3。 △u1=|-1.929+1.501|=0.428， △u2=|-1.501+1.276|=0.225， △u3=|-1.276+0.757|=0.519， △u4=|-0.757+0.692|=0.065 △u=（△u1+△u2+△u3+△u4）/4 =（0.428+0.225+0.519+0.065）/4 =0.308

△v1=|8.219-7.407|=0.812×1014， △v2=|7.407-6.881|=0.526×1014， △v3=|6.881-5.495|=1.386×1014， △v4=|5.495-5.199|=0.296×1014

△v=△v1+△v2+△v3+△v4

=（0.812+0.526+1.386+0.296）×1014/4 =0.755×1014

△u/△v=0.308/0.755×1014 =0.408×10-14 计算平均结果： h=ek

=e（△u/△v）

=1.60×10-19×0.408×10-14 =6.528×10-34js

与标准值[2]h标准=6.6260755×10-34js的相对误差为： p=|h-h标准|/h标准

=|6.528×10-34-6.6260755×10-34|/6.6260755×10-34 =1.4%

同理，当ф=4mm，计算得h与标准值的相对误差为0.4%；当ф=8mm，计算得h与标准值的相对误差为1.5%。由此可知，当ф=4mm，计算得h与标准值的相对误差最小。 3 结论

通过上述讨论，可知，在利用光电效应实验测定普朗克常数时，存在光源与光电管接收装置最佳距离d约为33cm（yj-gd-3型光电效应实验仪），主要是因为两者的距离太近，光电管阴极容易疲劳，距离太远，又会使得阴极电流过小，而致使微电流计灵敏度降低

[3]；加不加光阑对普朗克常数的测量是有影响的，加的光阑大则测出来的结果就大，反之，普朗克常数就小一些，光阑的使用也存在一个最佳值。

另外，由于日光含有长短波，使得在测定短波时，长波对短波有很大影响，这是造成短波截止电压偏低的主要原因[4]，进而使电压与频率u-ν图中的直线斜率降低导致h值降低，当阴极被阳光照射时，阳极不要让阳光照射到，这样做的好处是反向电流影响小些。总之，对反向遏止电压法测普朗克常量的实验做了一些简单研究和改进，得到了<0.5%实验误差测量，期望对以后此实验的改进起到抛砖引玉的结果。 参考文献：

[1]蒙上阳，霍连得，杨秀清.光电效应实验分析[j].物理实验，2001，32（2）：41-43.

[2]江兴方.正确确定遏止电压测量普朗克常数[j].江苏石油化工学院学报，1999，26（1）：14-16.

[3]马书炳.光电效应测普朗克常数实验研究[j].1999，22（1）：61-63.

[4]斯皮瓦克.tb专门物理实验[m].北京：北京科技出版社，1987.