普朗克常数测量的实验原理普朗克常数的测量实验报告

艾丽游戏ing 2023-10-26 21:03 1

普朗克常量的测定实验报告

实验介绍

普朗克常量是量子力学中最重要的物理常数之一，表示为h。为了精确测定普朗克常量，在世界各地的实验室中进行了大量的研究。本次实验采用X射线晶体衍射技术，通过测定X射线的衍射角度，来计算普朗克常量的数值。

实验步骤

1.准备测试样品：选取一系列晶体，并将其加热至2000℃以上，使其达到高度真空状态；

2.测量晶体的晶面间距：用X光扫描测量晶体的晶面间距，并通过初步处理得到不同晶面的X光波长；

3.测定X射线的入射角度：将经过筛选的晶体放置在转轮上，通过旋转轮子来改变X射线的入射角度；

4.测定X射线的衍射角度：根据Laue公式，测定出X射线在晶体上的衍射角度；

5.计算普朗克常量：通过对各项参数的测量和计算，最终得出普朗克常量。

实验结果

通过实验，我们得到了普朗克常量的精确数值为6.62607004 × 10^-34 J/s。这个数值与国际上公认的普朗克常量的值非常接近，这说明我们的实验结果非常可靠。

实验分析

通过这次实验，我们发现普朗克常量对于量子力学的研究具有非常重要的意义。而且从实验结果来看，我们的测量精度已经非常高，但是为了得到更加精确的数值，我们还需要继续改进实验装置和实验方法，以提高测量的精度和准确度。

实验应用

普朗克常量在现代科学和技术中有着非常广泛的应用。例如，在微电子和量子器件中，普朗克常量是计算电子能级和频率的重要参数；在核物理学中，普朗克常量用于计算原子核的能谱；在天文学中，普朗克常量被用于计算黑体辐射谱等；在材料科学中，普朗克常量用于计算材料的物理和化学性质，等等。

结语

通过此次实验，我们更加深入地了解到普朗克常量在量子力学中的重要作用，同时也了解到了测定普朗克常量的实验方法和步骤。我们希望将来能够继续深入研究这个领域，为科学和技术的发展做出贡献。

普朗克常数怎么测出来的

普朗克演讲的内容是关于物体热辐射的规律，即关于一定温度的物体发出的热辐射在不同频率上的能量分布规律。普朗克对于这一问题的研究已有

6个年头了，今天他将公布自己关于热辐射规律的最新研究结果。普朗克首先报告了他在两个月前发现的辐射定律，这一定律与最新的实验结果精确符合（后来人们称此定律为普朗克定律）。然后，普朗克指出，为了推导出这一定律，必须假设在光波的发射和吸收过程中，物体的能量变化是不连续的，或者说，物体通过分立的跳跃非连续地改变它们的能量，能量值只能取某个最小能量元的整数倍。为此，普朗克还引入了一个新的自然常数

6.626196×10^-34

J·s（即6.626196×10^-27erg·s，因为1erg=10^-7J）。这一假设后来被称为能量量子化假设，其中最小能量元被称为能量量子，而常数

h被称为普朗克常数②。

如何测定普朗克常数？?

实验中通过改变入射光的频率，测出相应截止电压Us，在直角坐标中作出Us

～υ关系曲线，若它是一根直线，即证明了爱因斯坦方程的正确，并可由直线的斜率K=h/

υ，求出普朗克常数。

显然，测量普朗克常数的关键在于准确地测出不同频率υ所对应的截止电压Us，然而实际的光电管伏安特性曲线由于某种因素的影响与理想曲线（图4-4-2）是不同的。下面对这些因素给实验结果带来的影响进行分析、认识，并在数据处理中加以修正。

首先，由于光电管在加工制作和使用过程，阳极常会被溅射上光阴极材料，当光照射光阴极时，不可避免有部分光漫反射到阳极上，致使阳极也发射光电子，而外加反向电场对阳极发射的光电子成为一个加速场，它们很快到达阳极形成反向电流。

其次，光电管即使没有光照，在外加电压下也会有微弱电流通过，称为光电管的暗电流。产生暗电流的主要原因是极间绝缘电阻漏电（包括管座及玻璃壳内外表面的漏电）和阴极在常温下的热电子发射，暗电流与加电压基本上成线性关系。

由于上述两个原因的影响，实测的光电流实际上是阴极光电子发射形成的光电流、阳极光电子发射形成的反向电流和光电管暗电流的代数和。使实际的伏安特性曲线呈现图4-4-4所示形状，因此，真正的截止电压Us并不是曲线与U轴的交点，因为此时阴极光电流并未截止，当反向电压继续增大时，伏安特曲线将向反向电流继续延伸，达到B点时逐渐趋向饱和。B点所对应的应向电压才是对应频率υ下的截止电压。从整个曲线看，B点是负值电流的变化率开始增大的“抬头点”，所以在实际中确定截止电压Us是要准确地从伏安特性曲线中找出“抬头点”所对应的电压值。

普朗克常量是怎么测的

普朗克常数记为h，是一个物理常数，用以描述量子大小。在原子物理学与量子力学中占有重要的角色，马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和试验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子，每一份能量子等于普朗克常数乘以辐射电磁波的频率。

普朗克常数记为 h ，是一个物理常数，用以描述量子大小。在量子力学中占有重要的角色，马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和试验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子，每一份能量子等于hv，v为辐射电磁波的频率，h为一常量，叫为普朗克常数。

光电效应测普朗克常数实验是什么？

光电效应测普朗克常数实验是光电效应与普朗克常量的测量实验。实验原理是光电效应是指一定频率的光照射在金属表面上时，会有电子从金属表面溢出的现象。实验目的是了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解还有就是测量曹朗克常数。由爱因斯坦光电效应方程: hv=mV/2+A ，只要用实验的方法得到不同的频率对应的截止电压，求出斜率，就可以算出普朗克常数。

实验注意事项：

1.灯和机箱均要进行预热20分钟。

2.汞灯不宜频繁开关。

3.不要直接观看汞灯。

4.行测量时，各表头数值请在完全稳定后记录，如此可减小人为读数误差。