光電流曲線選擇哪個數據作圖

❶ 普朗克常數的測定

課 題 普朗克常數的測定
1．了解光電效應的規律，加深對光的量子性的理解；
教 學 目 的 2．利用光電效應測量普朗克常數h；
3．學會用最小二乘法處理數據。
重 難 點 1．通過作圖法找到光電效應的截止電壓；
2．用實驗法作出不同頻率下的 直線，並求出直線的斜率。
教 學 方 法 講授、討論、實驗演示相結合。
學 時 3個學時

一、前言
量子論是近代物理的基礎之一，給予量子論以直觀、鮮明物理圖像的是光電效應。隨著科學技術的發展，光電效應已廣泛應用於工農業生產、國防和許多科技領域。普朗克常數是自然界中一個很重要的普適常數，它可以用光電效應法簡單而又較准確地求出。所以，進行光電效應實驗並通過實驗求取普朗克常數有助於我們了解量子物理學的發展及對光的本性認識。目前，普朗克常數的公認值是 。

二、實驗儀器
YGP-2型普朗克常量實驗裝置（包括汞燈及電源，濾色片，光闌，光電管、智能測試儀構成）。

三、實驗原理
光電效應的實驗原理如圖1所示。入射光照射到光電管陰極k上，產生的光電子在電場的作用下向陽極 遷移構成光電流，改變外加電壓 ，測量出光電流 的大小，即可得出光電管的伏安特性曲線。
光電效應的基本實驗事實如下：
（1） 對應於某一頻率，光電效應的 關系如圖2所示。從圖中可見，對一定的頻率，有一電壓 ，當 時，電流為零，這個相對於陰極的負值的陽極電壓 ，被稱為截止電壓。
（2） 後， 迅速增加，然後趨於飽和，飽和光電流 的大小與入射光的強度 成正比。
（3）對於不同頻率的光，其截止電壓的值不同，如圖3所示。
（4）作截止電 與頻率 的關系如圖4所示。 與 成正比關系。當入射光頻率低於某極限值 0（ 0隨不同金屬而異）時，不論光的強度如何，照射時間多長，都沒有光電流產生。
（5）光電效應是瞬時效應。即使入射光的強度非常微弱，只要頻率大於 0，在
開始照射後立即有光電子產生，所經過的時間至多為10-9秒的數量級。

按照愛因斯坦的光量子理論，光能並不像電磁波理論所想像的那樣，分布在波陣面上，而是集中在被稱之為光子的微粒上，但這種微粒仍然保持著頻率（或波長）的概念，頻率為 的光子具有能量 ， 為普朗克常數。當光子照射到金屬表面上時，一次為金屬中的電子全部吸收，而無需積累能量的時間。電子把這能量的一部分用來克服金屬表面對它的吸引力，餘下的就變為電子離開金屬表面後的動能，按照能量守恆原理，愛因斯擔提出了著名的光電效應方程：
(1)
式中， 為金屬的逸出功， 為光電子獲得的初始功能。
由該式可見，入射到金屬表面的光頻率越高，逸出的電子動能越大，所以即使陽極電位比陰極電位低時也會有電子落入陽極形成光電流，直至陽極電位低於截止電壓，光電流才為零，此時有關系：
(2)� 陽極電位高於截止電壓後，隨著陽極電位的升高，陽極對陰極發射的電子的收集作用越強，光電流隨之上升；當陽極電壓高到一定程度，已把陰極發射的光電子幾乎全收集到陽極，再增加 時 不再變化，光電流出現飽和，飽和光電流 的大小與入射光的強度 成正比。
光子的能量 時，電子不能脫離金屬，因而沒有光電流產生。產生光電效應的最低頻率（截止頻率）是 。
將（2）式代入（1）式可得：
(3)
此式表明截止電壓 是頻率 的線性函數，直線斜率 ，只要用實驗方法得出不同的頻率對應在的截止電壓，求出直線斜率，就可算出普朗克常數 。
愛因斯坦的光量子理論成功地解釋了光電效應規律。

四、實驗內容與步驟
（一）儀器的調整
按照說明書對聚光器、單色儀、測量放大器的零點進行調節。

（二）測光電管的伏安特性及測定普朗克常量
1．由於單色儀所選用的衍射光柵的閃耀波長是500nm，因此，波長在500nm左右的強度較強，所以建議選擇400～500nm之間的任意波長。
2．精確校正零極光譜位置。
3．將正負轉換開關置於「－」，逆時針轉動微分筒到選定的波長位置，轉動電壓調節旋鈕，改變光電管遏止電壓，從－0.5V起緩慢調高外加直流負壓，先注意觀察一遍電流變化情況，記住電流開始明顯升高的電壓值。根據微安表的指示，直到直流負壓增加而微安表不增加為止。
4．針對各階段電流變化情況。分別以不同的間隔施加遏止電壓，讀取對應的電流值。
5．陸續選擇適當間隔的另外3～4種波長的光進行同樣測量。
6．列表記錄數據，畫出伏安特性曲線，並確定截止電壓。根據實驗原理：截止電壓應是實測曲線的斜直線部分與曲線部分的相接處。

五、數據表格及數據處理

1．實測5種波長在不同電壓下的光電流數據，如下表(本實驗所用光電管只是眾多中的一隻，因光電管每隻的參數不可能完全一致，所以所測數據及數據處理方法僅供參考)：
波長 400nm 4 30nm 460nm 490nm 520nm
V(伏) I×10-10 V(伏) I×10-10 V(伏) I×10-10 V(伏) I×10-10 V(伏) I×10-10
(一) A(一)
(一) A(一)
(一) A(一)
(一) A(一)
(一) A(一)

1 3．50 41．8 3．5 0 66．0 3．50 8 3．8 3．50 95．7 3．50 99．7
2 3．40 41．5 3．40 65．7 3．40 83．6 3．40 95．4 3．40 99．5
3 3．30 41．2 3．30 65．5 3．30 83．4 3．30 95．2 3．30 99．3
4 3．20 41．0 3．20 65．3 3．20 83．2 3．2 0 95．0 3．20 99．2
5 3．10 40．8 3．10 65．0 3．10 83．0 3．10 94．8 3．10 99．1
6 3．00 40．6 3．00 64．7 3．00 82．7 3．00 94．6 3．00 99．0
7 2．90 40．4 2．90 64．4 2．90 82．4 2．90 94．4 2．90 98．8
8 2．80 40．2 2．80 64．0 2．80 82．1 2．80 94．2 2．80 98．6
9 2．70 40．0 2．70 63．6 2．70 82．0 2．70 94．1 2．70 98．4
1 O 2．60 39．7 2．60 63．3 2．60 81．7 2．60 94．0 2．60 98．2
1 1 2．50 39．5 2．50 63．0 2．50 81．5 2．50 93．7 2．50 98．0
1 2 2．40 39．3 2．40 62．5 2．40 81．1 2．40 93．3 2．40 97．7
1 3 2．30 39．0 2．30 62．0 2．30 80．7 2．30 93．0 2．30 97．4
14 2．20 38．7 2．20 61．5 2．20 80．3 2．20 92．5 2．20 97．2
1 5 2．10 38．4 2．10 61．0 2．10 80．0 2．10 92．0 2．10 97．0
1 6 2．00 38．0 2．00 60．5 2．00 79．4 2．00 9l-5 2．00 96．6
1 7 1．90 37．7 1．90 60．0 1．90 79．2 1．90 91．0 1．90 96．3
1 8 1．80 37．4 1．80 59．4 1．80 79．0 1．80 90．5 1．80 96．0
1 9 1．70 36．0 1．70 58．3 1．70 78．5 1．70 90．0 1．70 95．5
20 1．60 35．0 1．65 58．0 1．60 78．0 1．60 89．5 1．60 95．1
21 1．50 34．0 1．60 57．5 1．50 77．5 1．50 89．0 1．50 94．5
22 1．45 33．0 1．50 56．0 1．42 77．0 1．40 88．0 1．40 94．0
2 3 1．40 32．0 1．40 55．0 1．35 76．0 1．33 87．0 1．30 93．5
24 1．37 31．0 1．35 54．0 1．30 75．0 1．25 86．0 1．20 92．5
25 1．34 30．0 1．30 53．0 1．23 73．0 1．17 85．0 1．10 95．0
26 1．32 29．0 1．25 52．0 1．1 7 70．0 1．1 2 84．0 1．01 90．0
27 1．30 28．0 1．20 50．0 1．1 2 68．0 1．07 83．0 0．96 89．0
28 1．29 27．0 1．1 7 48．0 1．07 66．0 1．03 82．0 0．92 88．0
29 1．28 26．0 1．14 46．0 1．06 64．0 1．00 81．0 0．86 86．0
30 1．25 24．0 1．1 1 42．0 1．03 62．0 0．96 80．0 0．81 82．0
31 1．23 22．0 1．09 40．0 1．00 60．0 0．89 74．0 0．77 78．0
32 1．22 20．0 1．06 35．0 0．95 52．0 0．86 70．0 0．73 70．0
33 1．18 17．0 1．03 30．0 0．91 44．0 0．84 64．0 0．71 64．0
34 1．15 12．0 1．00 22．0 0．87 30．0 0．79 50．0 0．66 42．0
35 1．09 0．0 0．94 0．0 0．81 0．0 0．70 0．0 0．61 0．0

2．用一元回歸(最小二乘直線擬合)求出對應5個波長的光電流益線的斜直線部分的直線方程．(方法僅供參考)
令： I=A+BU
依據最小二乘法得

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0
U(V) -3．5 -3．4 -3．3 -3．2 -3．1 -3．0 -2．9 -2．8 -2．7 -2．6
I x10-10 mA -41．8 -41．5 -41．2 -41．0 -40．8 -40．6 -40．4 -40．2 -40．0 -39．7

同理：

3．作V—I關系圖(伏安特性曲線)

4．作V— 關系圖
依V—I關系曲線，從圖中可得出各波長的截止電壓的數據如下表：
波長(nm) 400 430 460 490 520
頻率 (×10-10 HZ)
7．50 6．98 6．52 6．12 5．77
截止電壓V(V) -1．8 -1．60 -1．40 -1．25 -1．10
A． 依據上述表中的V與I，數據用最小二乘法擬合。
以y為X軸，V為Y軸，設
y=A+B
得
B．作V— 關系圖

5．數據處理(方法僅供參考)
A．求普朗克常量
a．根據截止電壓與相應頻率擬合的直線方程的斜率可知：

b．根據V— 關系圖可知：

六、注意事項
1．儀器需要預熱20～30分鍾。
2．在實驗中應確定零極譜位置，觀測微分筒的「0」與固定套筒上的「0」位線重合，可能發生的零位偏差，實驗中應予以修正。
3．測微螺桿位移0.01nm，恰好對應波長為1nm，逆時針轉動微分筒，波長向長波方向移動，波長增加，反之，減小。
4. 調節測量放大器的零點，在進行測量光電管的伏安特性及其有關實驗的過程中，電流表的零位一旦調好，千萬不能再動此鈕。
 5. 電流表的倍率選擇一般在 或 檔，使微安表的指示值在30～100％的范圍內，如超過滿刻度可調整入射狹縫，盡量在測量某一波長的光電流曲線時，不變更倍率。
6．本實驗的關鍵是較准確合理地找到選定波長的入射光的截止電壓，真正的截止電壓在實測曲線的斜直線部分與曲線部分的相接處，因此，需用最小二乘法處理數據。

七、教學後記
1．本實驗要測量的數據較多，耗時較多，作為選作實驗要求學生能夠理解原理，記錄數據，並處理數據即可，因此未讓學生測5組數據。
2．學生在實驗中一般未考慮零位修正。
3．選作實驗學生在態度上就不重視，因此出現急於完成，抄數據的現象。

❷ 如何用excel做光電管的伏安特性曲線

光電管的伏安特性，要記錄兩端施加的電壓和電流，主要還與光照的發光強度有關，如果要做伏安特性曲線，就要做大量的測試，在不同的光照下，施加不同電壓得出對應的電流值，記錄數據，有了測量數據就可以用excel的插入「折線圖」就能夠生成伏安特性曲線了。參考某一現成產品的伏安特性曲線（下圖）需要配備標準的可調發光強度的光源、可調電壓的額定的電源、微安表等。可以在不同流明值下，作出多條伏安特性曲線，然後合並即可。供參考。

❸ 如何處理差熱分析原始數據有7列數據，該用哪些數據作圖。

差熱分析曲線

根據國際熱分析協會ICTA的規定，差熱分析DTA是將試樣和參比物置於同一環境中以一定速率加熱或冷卻，將兩者間的溫度差對時間或溫度作記錄的方法。

從DTA獲得的曲線試驗數據是這樣表示的：縱坐標代表溫度差ΔT，吸熱過程顯示一個向下的峰，放熱過程顯示一個向上的峰【可以由實驗者或儀器操作者人為重新定義！】。橫坐標代表時間或溫度，從左到右表示增加。

圖中：

基線：指DTA曲線上ΔT近似等於0的區段，如oa、de、gh。如果試樣和此外的熱容相差較大，則易導致基線的傾斜。

峰：指DTA曲線離開基線又回到基線的部分。包括放熱峰和吸熱峰，如abd、efg。

峰寬：指DTA曲線偏離基線又返回基線兩點間的距離或溫度間距，如ad或Td-Ta。

峰高：表示試樣和參比物之間的最大溫度差，指峰頂至內插基線間的垂直距離，如bi。

峰面積：指峰和內插基線之間所包圍的面積。

外延始點：指峰的起始邊陡峭部分的切線與外延基線的交點。如J點。

在DTA曲線中，峰的出現是連續漸變的。由於在測試過程中試樣表面的溫度高於中心的溫度，所以放熱的過程由小變大，形成一條曲線。在DTA的a點，吸熱反應主要在試樣表面進行，但a點的溫度並不代表反應開始的真正溫度，而僅是儀器檢測到的溫度，這與儀器的靈敏度有關。

峰溫無嚴格的物理意義，一般來說峰頂溫度並不代表反應的終止溫度，反應的終止溫度應在bd線上的某一點。最大的反應速率也不發生在峰頂而是在峰頂之前。峰頂溫度僅表示試樣和參比物溫差最大的一點，而該點的位置受試樣條件的影響較大，所以峰溫一般不能作為鑒定物質的特徵溫度，僅在試樣條件相同時可作相對比較。

國際熱分析協會ICTA對大量的試樣測定結果表明，外延起始溫度與其他實驗測得的反應起始溫度最為接近，因此ICTA決定用外延起始溫度來表示反應的起始溫度。

你沒有講出你實驗數據是哪7部分。根據以上敘述，你選擇使用繪圖軟體作曲線。

為你測試的儀器實驗室為什麼沒有為你做好DTA曲線呢？！

============================================

看到了你上傳的實驗數據。你可以把：

信號1，（測試）時間，分; 把A欄的數據作橫坐標，或者把

信號2，溫度，（°C）; 把B欄的數據作橫坐標，

【信號3，樣（品）重（量），（mg）；保留，計算時，使用】

信號4，熱流（mW）;把D欄的數據作縱坐標，作圖；

或者，以 信號5，溫差，（°C）;把E欄的數據作縱坐標，作曲線；

或者，以 信號6，溫差，（μV）;把F欄數據作縱坐標，作曲線；

【信號7，樣品清洗氣流（mL/min）保留，對實驗結果討論時，使用。】

❹ 光電流與電壓曲線圖

是的.
負軸的零點是遏止電壓.
正軸是正向電壓eU=0.5m(v'^2-v^2).但是光電子數量有限,電壓加大時只是速度變大,電流不會變大,所以曲線就平了……（個人理解）

❺ 瞬態光電流，i-v圖怎麼用電化學工作站測試，橫坐標是電壓，縱坐標是電流

有電化學工作站含測試瞬態光電流響應信號的一套標准方法的（包含I-V曲線），比如德國Zahner（札納）公司的電化學工作站（或CIMPS光電化學測試系統）,該系統配有可自動控制急速開或關的LED光源和高速數據採集器，能實現時間解析度為50ns的光電流/光電壓瞬態響應測量。我主要是做太陽能電池的，已用這套系統測過很多瞬態響應電壓/電流的數據。

❻ （1）在光電效應的實驗中，某同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓的關系曲線，如圖

（1）光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，對應的光的頻率為截止頻率，可知，乙光對應的截止頻率小於丙光的截止頻率；
根據eU_截=

1

2

mv_m²=hγ-W，入射光的頻率越高，對應的截止電壓U_截越大．甲光、乙光的截止電壓相等，所以甲光、乙光的頻率相等；
丙光的截止電壓大於乙光的截止電壓，
所以丙光的頻率大於乙光的頻率，則乙光的波長大於丙光的波長；丙光的截止電壓大於甲光的截止電壓，
所以甲光對應的光電子最大初動能小於於丙光的光電子最大初動能．更換不同的光電管，對應的截止頻率也將不同，
由圖可知，甲的飽和電流大於乙的飽和電流，而光的頻率相等，所以甲光的光強大於乙光的光強
故A、D錯誤，BCE正確．
故選BCE．
（2）設子彈從木塊穿過後木塊獲得的速度為v，根據動量守恆得
m₀v₀=m₀u+Mv
代入解得v=8m/s
對木板，根據向心力公式得：
F-Mg=M

v2

L

解得F=148N
木塊與圓環一起向右擺動的過程中，由水平方向動量守恆和機械能守恆得
Mv=（M+m）v₁

1

2

Mv²=

1

2

（M+m）v₁²+（M+m）h
解得h=0.64m
答：①當子彈射穿木塊時，輕繩的拉力大小為148N；
②當子彈射穿木塊後，木塊向右擺動的最大高度為0.64m．

❼ 怎樣用excel製做伏安特性曲線

選中數據，點插入折線圖，在進行相應的坐標軸調整就可以！

❽ 光電效應及普朗克常量的測量實驗現象

光電效應實驗及其光量子理論的解釋在量子理論的確立與發展上，在解釋光的波粒二象性等方面都具有劃時代的深遠意義。利用光電效應製成的光電器件（如：光電管、光電池、光電倍增管等）在科學技術中得到廣泛的應用，並且至今還在不斷開辟新的應用領域，具有廣闊的應用前景。
【實驗目的】

1、了解光電效應基本規律；

2、用光電效應方法測量普朗克常量；

3、測定光電管的光電特性曲線。

【實驗儀器】

【實驗原理】

當光照在物體上時，光的能量僅部分地以熱的形式被物體吸收，而另一部分則轉換為物體中某些電子的能量，使電子逸出物體表面，這種現象稱為光電效應，逸出的電子稱為光電子。在光電效應中，光顯示出它的粒子性質，所以這種現象對認識光的本性，具有極其重要的意義。

光電效應實驗原理如圖5-26-2所示。其中S為真空光電管，K為陰極，A為陽極。當無光照射陰極時，由於陽極與陰極之間是斷路，所以檢流計G中無電流流過，當用一波長比較短的

單色光照射到陰極K上時，形成光電流，光電流隨加速電位差U變化的伏安特性曲線如圖5-26-3所示。

1、 光電流與入射光強度的關系

光電流隨加速電位差U的增加而增加，加速電位差增加到一定量值後，光電流達到飽和值，飽和電流與光強成正比，而與入射光的頻率無關。實驗指出，有一個遏止電位差存在，當電位差達到這個值時，光電流為零。

2、光電子的初動能與入射光頻率之間的關系

實驗證明：光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只與入射光頻率有關。

3、光電效應有紅限頻率存在

不論用多強的光照射到物質都不會產生光電效應.

實驗時，應根據光電管的U～I曲線的特點來選擇交點法或拐點法。本實驗採用的光電管，其陰極電流上升很快，反向電流較小，故採用「交點法」確定截止電壓。

【實驗內容與步驟】

1、測試前的准備

(1)用遮光蓋擋住汞燈光源出光口，將測試儀及汞燈電源接通，預熱20分鍾，使其處於穩定工作狀態。

(2)調節實驗儀板面「電流調零」旋鈕，使其顯示「000.0」。每換一次量程，必須重新調零。

(3)用屏蔽電纜線將微電流輸入端與K連接、電壓輸出端與光電管暗箱A及接地連接。

2、測量光電管的伏安特性曲線。

(1)將實驗儀「電壓選擇」鍵置於「-2V～+30V」狀態，將「電流量程選擇」開關置於「」檔。

(2)將測定儀電流輸入電纜斷開，調節實驗儀「電流調零」旋鈕，使電流顯示「00.0A」，重新接上電流輸入電纜線。

（3）將光闌及365.0nm的濾色片裝在光電管暗盒的光輸入口上，撤掉光源出光口的遮光蓋。注意在此過程中必須用擋片遮一下汞燈，否則容易擊穿光電效應儀。從低到高緩慢調節「-2V～+30V」電壓微調旋鈕，記錄電流從零到非零點所對應的電壓值作為第一組數據，令電壓輸出值緩慢由-2伏增加到+30V，-2到0之間每隔0.3V記一個電流值，0到30之間每隔2V記一個電流值。將數據記錄於表5-26-1中。在伏安特性曲線轉彎處應多測幾組數據，以便作圖。

(4)依次換上404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm的濾色片，重復步驟（1）、（2）、（3）。

3、測量普朗克常數

（1）將實驗儀「電壓選擇」鍵置於「–2 V～＋2V」檔，將「電流量程選擇」開關置於「」檔。將測試儀電流輸入電纜斷開，調零後重新接上。

（2）將光闌及365.0nm的濾色片裝在光電管暗盒的光輸入口上，撤掉光源出光口的遮光蓋。注意在此過程中必須用擋片遮一下汞燈，否則容易擊穿光電效應儀。

（3）從高到低調節「–2 V～＋2V」微調旋鈕，用「交點法」測量該波長對應的截止電壓，並將數據記錄於表5-26-2中。

（4）依次換上404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm的濾色片，重復步驟（1）、（2）、（3）。

❾ 用excel如何作圖使幾支曲線在一個圖上

舉例說明：

第一步：整理好所需數據。