大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括)(3)

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实验目的

(1)观察光电效现象,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线;测定截止电压,并通过现象了解其物理意义。

(2)练习电路的连接方法及仪器的使用;学习用图像总结物理律。实验方法原理

(1)光子打到阴极上,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出，在电场力的作用下向阳极运动而形成正向电流。在没达到饱和前，光电流与电压成线性关系,接近饱和时呈非线性关系,饱和后电流不再增加。

22

(2)电光源发光后,其照度随距光源的距离的平方成(r)反比即光电管得到的光子数与r成反比,因此打出的电子

22-2

数也与r成反比,形成的饱和光电流也与r成反比,即I∝r。

(3)若给光电管接反向电压u反，在eU反<mvmax/2=eUS时(vmax为具有最大速度的电子的速度)仍会有电子移动到阳极而形成光电流，当继续增大电压U反，由于电场力做负功使电子减速，当使其到达阳极前速度刚好为零时U反=US，此时所观察到的光电流为零，由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压US。实验步骤

(1)按讲义中的电路原理图连接好实物电路图；(2)测光电管的伏安特性曲线：

①先使正向电压加至30伏以上，同时使光电流达最大（不超量程），②将电压从0开始按要求依次加大做好记录；(3)测照度与光电流的关系：

①先使光电管距光源20cm处，适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程)；②逐渐远离光源按要求做好记录；实验步骤

(4)测光电管的截止电压：①将双向开关换向；

②使光电管距光源20cm处，将电压调至“0”，适当选择光源亮度使光电流达最大（不超量程），记录此时的光电流I0，然后加反向电压使光电流刚好为“0”，记下电压值US；

③使光电管远离光源（光源亮度不变）重复上述步骤作好记录。数据处理(1)伏安特性曲线U/VI/mA

-0.640

02.96

1.05.68

2.010.34

4.016.85

6.018.7840.00.00062.88

8.019.9050.00.00041.51

10.019.9260.00.00030.87

20.019.94

30.019.95

40.019.9780.00.000150.32

(2)照度与光电流的关系L/cm1/L

2

20.00.002519.97

25.00.001612.54

30.00.00116.85

35.00.00084.27

70.00.00020.53

I/µA

伏安特性曲线照度与光电

流曲线

(3)零电压下的光电流及截止电压与照度的关系

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