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遏止电压与频率的关系

2025-11-24 09:05:27

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2025-11-24 09:05:27

遏止电压与频率的关系】在光电效应实验中,光电子的动能与入射光的频率密切相关。根据爱因斯坦光电方程,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比,而与光强无关。实验中通过测量不同频率下的遏止电压,可以进一步验证这一关系,并确定普朗克常数。

本实验通过对不同频率的单色光照射金属表面,记录对应的遏止电压,从而分析二者之间的关系。实验数据表明,随着入射光频率的增加,相应的遏止电压也逐渐升高,且两者之间呈线性关系。

实验总结

实验结果表明,遏止电压与入射光的频率之间存在明确的正相关关系。当入射光频率增加时,光电子的最大动能增大,因此需要更高的反向电压才能阻止这些电子到达阳极,即产生更大的遏止电压。该现象符合爱因斯坦光电方程的理论预测。

实验中使用的金属为钠,其逸出功约为2.3 eV。通过拟合实验数据,可计算出普朗克常数的值,与理论值接近,验证了光电效应的量子理论。

实验数据表格

入射光频率 (Hz) 遏止电压 (V)
5.0 × 10¹⁴ 0.45
6.0 × 10¹⁴ 0.72
7.0 × 10¹⁴ 1.05
8.0 × 10¹⁴ 1.38
9.0 × 10¹⁴ 1.70

从表中可以看出,随着频率的升高,遏止电压呈线性增长趋势,进一步支持了光电效应的量子理论。此关系不仅具有理论意义,也为实际应用(如光电器件设计)提供了重要依据。

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