关于光电效应叙述中的一个普遍错误

本文旨在指出基础物理课本中出现的一个普遍错误。这一错误同密立根光电效应实验的描述有关,该经典实验如图1所示。 频率为v的光入射到发射极上(发射极和接收极均由金属制成,但并不要求材料相同)。发射的光电子被接收极接收,并作为电流由安培计测出。我们发现,在电路中没有外加反向电压的情况下,对于能激起光电流的各种频率的光来说,都存在一个反向电压,它正好使光电流终止。这个电压称为遏止电势V。画出eV和v的关系曲线(图2),可得到由下面公式所表示的一条直线 eV=bv一(1) (1)式的一般形式是和爱因斯坦的光电发射理论相符合的。 我们检查…     

光电效应过程中光电子运动轨迹的模拟

光电效应实验是大学物理非常重要的经典实验之一。然而，由于实验条件和技术水平的限制，无法将实验现象可视化。基于Comsol软件的粒子追踪模块对光电效应过程进行了模拟仿真研究。该模拟仿真可以实现如下功能：1)可通过调节入射波长(频率)、阳极电压、阴极功函数、极板间距和阴极发射电流等参数展开研究；2)可模拟、展现电子在不同电压下的运动轨迹；3)可通过阳极光电流与阳极电压和阴极发射电流的关系曲线，获得遏止电压，验证光电效应的基本规律。通过该模拟仿真实验，使学生对光电效应的过程和规律有了更深刻的理解和认识。     

改进的光电效应测量普朗克常量外推法实验

依据作提出的改进的光电效应外推法实验方案测量了普朗克常量，验证了入射光的频率与“截止电压”的线性关系，得到较好的实验结果．此外，分析了利用爱因斯坦光电方程的截距来测量功函数和确定截止频率的方法误差较大的原因，讨论了现今大学物理实验中两个流行方法的合理性．     

Origin软件在光电效应实验中的应用研究

研究了用Origin软件在光电效应实验中的应用,以截止电压与入射光频率的关系和不同频率时光电管的伏安特性为例,研究了该软件处理实验数据处理的过程。研究结果表明,用Origin软件可清晰地得出普朗克常数和金属的逸出功以及光电管的伏安特性,通过软件拟合,发现截止电压与入射光频率呈良好的线性关系。     

对测定光电管光学特性曲线的讨论

测定光电管的光学特性曲线是“光电效应”实验的内容之一。由于人们往往把“光电效应”实验的重点放在测定入射光波频率与遏止电压关系曲线以及测定光电管的伏安特性曲线,因此对其光学特性曲线的讨论就比较少了。从而容易导致在实际工作中出现一些错误的认识。为了明确这个内容的物理     

对一道静电计相关易错题的深入分析

1问题的引出【题目】如图1所示,电源电压为200V,两个电容器C1,C2完全相同,静电计读数U和电压表读数U′,以下结果正确的是A.U=100V,U′=100VB.U=0,U′=200VC.U=200V,U′=0D.U=100V,U′=0图1错解:许多学生(甚至教师)认为电压表和静电计都是测量电压的仪器,两者的读数应相同,错选选项A.静电计是研究     

测量条件对普朗克常数的影响

探讨了测量的时间,光源和光电管之间的距离,通光孔径以及电压正反调节对普朗克常数测量的影响,利用零点法测量了大学物理光电效应测普朗克常数实验中的遏止电压,对五种不同频率的光进行了其伏安曲线的测量,通过Origin软件拟合遏止电压和光频率的直线进而测算普朗克常数并对数据进行了分析。     

Origin软件在普朗克常量测定实验中的应用

为解决利用光电效应测量普朗克常量实验中拐点法读取遏止电压的随意性和测量误差较大问题,利用Origin软件,对光电管伏安特性曲线求微分,再在微分曲线上确定拐点,获得准确的遏止电压,方便地得到较好的实验结果。     

光电效应实验中光阑大小对实验结果影响的探讨

在光电效应测量普朗克常数的实验中,采用零电流法测量遏止电压大小。用Origin软件对测量的数据进行线性拟合,可得到遏止电压与光子频率的关系曲线的斜率,从而能够更加准确的计算出普朗克常数的值。实验结果表明,随着光阑大小的增大,测量结果的相对误差越小,所得到的普朗克常数越精确。     

由阴、阳极电压及入射光强及频率确定光电流

根据费米-狄拉克统计,本文推导出了一个光电效应中光电流作为阴、阳极电压的函数关系.应用本文所提供的函数所得计算结果同实验结果非常好地符合.其次,建立了入射光强对光电流贡献的数学表现,最后,从数学上得到了入射光频率与光电流的关系,从而能够预测光电流.     

利用三次样条函数绘制光电管的I-U特性曲线

在光电效应法测普朗克常量实验中需要人工绘制不同频率下光电管的I-U特性曲线,并从曲线上确定截止电压,获取有关截止电压与入射频率的关系,计算出普朗克常量.针对该实验中手动绘制I-U特性曲线过程繁琐、精确度低、容易出错的问题,阐述了在计算机上如何利用三次样条函数数值模拟特性曲线的原理和方法.     

绝缘壁通道上裂纹电极的MHD电位研究

本研究是在开展模拟涂层裂纹或未裂纹时的MHD压降实验研究时间时测量的裂纹电极间的MHD电位变化情况。实验段见文献（1）中的图1所示结构。用ΔV14、ΔV24分别表示余裂纹电极D1和D2与参考电极D4间实验测得的电位差,此外只选出具有一定代表性的电极间的电位差随雷诺数Re的关系曲线,即Re-Δ14和Re-ΔV24的实验曲线,其结果见图1－3所示。     

工作的电源一定有内电压吗?

有一段时间高中物理在教闭合电路欧姆定律时,常做一个实验,如图1所示．负载电阻R取某一定值,电压表V1测得电池正负极a与b之间的电压Uab=U1,电压表V2测得电池内部非常接近正负极板的C与d两点间的电压Ucd=U2．改变R的阻值,     

电场中等势线描画实验

实验电路如下图所示:ε为稳压电源,R为滑动变阻器,V是直流伏特表,该表的示数看作是等势点(线)的电势值(设电极B接地,则B点的电势U_B=0)同,G是灵敏电流表.当     

普朗克常数实验中光电流的修正

用光电效应来测定普朗克常数,无论从历史价值还是从概念上来看,都是重要的.但这个实验的问题之一,是集电极的光电发射会引起穿透光电管的负电流.这就给截止电势的测定带来困难. 为了纠正这一缺陷。我们将假定集电极电流与光电管两端电压之间的关系,近似于光阴极电流和电压之间的关系.由于两个电极的几何形状不同,上述假定是否有效,可能会有疑议.后面我们将看到上述假定从经验上说,是正确的. 在图1里,标记为I(+y)的曲线,表示从光阴极来的实际电流.这条曲线是我们希望从观察曲线I(+V)中外推出来的.标记为fI(-V)的曲线,表示集电极电流.注意f…     

一种光电效应实验演示仪

为了给学生演示光电效应的基本规律,我们利用真空光电二极管、微安表(指针调到中央)、100kΩ电位器及示教电压表等,做成了光电效应实验演示仪,电路如图所示.演示仪的一侧配一个20厘米长的暗箱,暗箱前可换装滤光片(红、黄、紫滤光片各一块),用以改变光的频率.为改变光的强度,用15瓦、60瓦、150瓦的灯泡.     

如何准确测量这个额定功率?

如何测量额定电压为3．8V的小灯泡的额定功率呢？因为3．8V大于3V，因此不能直接用电压表0～3V的量程测量小灯泡两端的电压；但是如果实验中用电压表0～15V的量程测量小灯泡两端的电压，由于0～15V的量程的分度值是0．5V，就无法准确测量3．8V的电压，因此，这个实验并不能准确测量小灯泡的额定功率．那么能不能设法准确测量额定电压为3．8V的小灯泡的额定功率呢？     

分段线性拟合方法确定光电效应遏止电压

通过对光电子工作特性的分析,得出了光电效应中的光电流是随外电压呈阶段性变化的结论。由此提出用分段线性方法拟合光电流的伏安特性曲线,并以它的变化区与反向饱和区的拟合直线的交点作为遏止电压点,有效减小了拐点区数据测量不稳定性带来的影响,提高了实验结果准确性。     

运用Matlab辅助测量普朗克常量

分析了光电效应实验测定普朗克常量传统方法的局限性,运用平移切割法并使用Matlab软件,通过三次样条插值确定"准遏止电压"和最小二乘法拟合,可方便地得到精确的实验结果.     

R.L.C串联电路谐振点测试的新方法

本文说明用测量电容与电感上的和电压寻找谐振点,比测量电阻上的电压寻找谐振点的方法能够取得较为准确的测试结果。做R、L、C串联谐振电路的实验,找准谐振点,是测试出曲线的一个关键问题。现在流行的教材,大都是以测试电阻两端电压U_R为依据,并以U_R最大时的频率值作为谐振点,用描点法作出幅频特性曲线。实验中,R的接入使回路的Q值减小,特性曲线平坦,如下图所示,在f_0附近的