光电效应测普朗克常量（光电效应测普朗克常数数据处理）

光电效应测普朗克常数(光电效应测普朗克常数的数据处理)

一、光电效应的发现过程

光电效应是指金属在光照射下放出电子的现象。主要研究过程如下：

1887年，赫兹在用莱顿瓶放电的实验中发现了电磁波，并确定其传播速度等于光速。

1889年，Holva Heath发现，清洁绝缘的锌板在紫外光照射下获得正电荷，而带负电荷的锌板在光照射下失去负电荷。

1900年，林纳的实验证明了金属在紫外线照射下会发射电子。两年后，他进一步发现光电效应的实验规律无法用波动理论解释。

1905年，爱因斯坦提出了光量子假说，并用它来解释光电效应。

1916年，密立根仔细测量了光的频率与逃逸电子能量之间的关系，验证了爱因斯坦的光电效应量子公式，并精确测定了普朗克常数。

二、光电效应实验

1.单色光作为正极投射在金属表面，导致光电子逃逸。

如果负电压(减速电势)V施加到右电极，该负电压的大小是电子能量的直接度量。

如果我们假设阳极发射的电子的大动能为E，那么当E=eV时，没有电子能到达阴极，那么电流I为零。v称为停止电压。

2.光电效应的实验定律

(1)饱和光电流：饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。

(2)存在截止频率：对于某种金属，只有当入射光的频率大于某一频率时，电子才能从金属表面逸出，电路中存在光电流。这个频率被称为截止频率-红色极限。

3)弛豫时间是瞬时的。当入射光的频率大于截止频率时，可以立即观察到光电子。

3.光电效应的经典解释

1)经典物理中能量积累效应的解释——不能解释光电效应被触发的实验现象。

经典能量累积估算结果——金属板上有很多原子，每个原子吸收能量，照射金属产生光电流需要~115天。

光电效应实验结果：——光会产生光电流，光电流产生的时间为T0.0000000001秒。

2)光强决定电子能量的经典理论与实验不符。——光电子能量只与频率有关，与振幅无关，无法用经典理论解释。

三、光电效应的量子解释

1905年，爱因斯坦发展了普朗克的量子理论。提出光量子概念，成功解释光电效应，获得1921年诺贝尔物理学奖。

普朗克

普朗克对黑体辐射的解释，假设电磁场与物质之间的能量交换是以不连续的形式(能量量子)实现的，能量量子以不连续的方式从光源发出，但仍以波的形式传播。

爱因斯坦的光量子假说：光和原子、电子一样，具有粒子属性。光是以光速c运动的粒子流，这种粒子叫做光量子。和普朗克的能量量子一样，每个光量子的能量是E=HV。根据相对论的质能关系，每个光子的动量为P=E/C=H/。

爱因斯坦光电效应的量子解释

光电效应能否产生3354取决于光频，光电子获得的能量与光强无关，而与频率有关。

光电方程

2.光电效应的本质3354光子的本征性质(波粒二象性)决定了阈值。光既有粒子性又有波动性，即波粒二象性。

3.光的强度只决定光子的数量，不决定逃逸电子的能量。

4.光电效应的瞬时性；

电子一次吸收一个光子，获得hv能量，立即从金属表面逃逸，没有明显的时滞。

四。意义

用爱因斯坦的光量子理论完美地解释了光电效应，密立根的光电效应实验a证明了这一点