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过冲及振铃现象实验分析

过冲及振铃现象实验分析
过冲及振铃现象实验分析

过冲及振铃实验现象分析

1.测试电路及过冲、振铃现象

测试电路如下图所示,A点为电压输出口,B点为为了接入电阻而切开的口,C点为同轴电压监测点。

B

A C

在B点出用导线连接时,在C点引同轴线到示波器(示波器内阻1M),观察到上升沿有过冲及振铃现象,如下图所示。

1.2 振铃产生的原因分析

1.2.1 振铃现象的产生

那么信号振铃是怎么产生的呢?

前面讲过,如果信号传输过程中感受到阻抗的变化,就会发生信号的反射。这个信号可能是驱动端发出的信号,也可能是远端反射回来的反射信号。根据反射系数的公式,当信号感受到阻抗变小,就会发生负反射,反射的负电压会使信号产生下冲。信号在驱动端和远端负载之间多次反射,其结果就是信号振铃。大多数芯片的输出阻抗都很低,如果输出阻抗小于PCB走线的特性阻抗,那么在没有源端端接的情况下,必然产生信号振铃。

信号振铃的过程可以用反弹图来直观的解释。假设驱动端的输出阻抗是10欧姆,PCB走线的特性阻抗为50欧姆(可以通过改变PCB走线宽度,PCB走线和内层参考平面间介质厚度来调整),为了分析方便,假设远端开路,即远端阻抗无穷大。驱动端传输3.3V电压信号。我们跟着信号在这条传输线中跑一次,看看到底发生了什么?为分析方便,忽略传输线寄生电容和寄生电感的影响,只考虑阻性负载。下图为反射示意图。

第1次反射:信号从芯片内部发出,经过10欧姆输出阻抗和50欧姆PCB 特性阻抗的分压,实际加到PCB走线上的信号为A点电压3.3*50/(10+50)=2.75V。传输到远端B点,由于B点开路,阻抗无穷大,反射系数为1,即信号全部反射,反射信号也是2.75V。此时B点测量电压是2.75+2.75=5.5V。

第2次反射:2.75V反射电压回到A点,阻抗由50欧姆变为10欧姆,发生

负反射,A点反射电压为-1.83V,该电压到达B点,再次发生反射,反射电压-1.83V。此时B点测量电压为5.5-1.83-1.83=1.84V。

第3次反射:从B点反射回的-1.83V电压到达A点,再次发生负反射,反射电压为1.22V。该电压到达B点再次发生正反射,反射电压1.22V。此时B点测量电压为1.84+1.22+1.22=4.28V。

第4次反射:……第5次反射:……

如此循环,反射电压在A点和B点之间来回反弹,而引起B点电压不稳定。观察B点电压:5.5V->1.84V->4.28V->……,可见B点电压会有上下波动,这就是信号振铃。下图为B点电压随反射次数的变化示意图。

1.2.2 振铃现象的研究

设源端电阻为Rs,远端电阻为无穷大,传输线特性阻抗为50欧姆。当

Rs=Ω时,变化曲线如下图所示50

Rs<Ω时,变化曲线如上图所示。当50

当50

Rs>Ω时,得到的变化曲线如下图所示Array

分析以上三图,得到如下结论

当源端电阻大于等于传输线特性阻抗时,不会发生过冲及振铃现象;

当源端电阻远远大于传输线特性阻抗时,虽不会发生振铃现象,但上升时间增大;

以上三种状态的输出电压最终稳定在3.3V,与集总参数电路分析结果一一致;

理论上当源端电阻为50欧时,脉冲进入稳定的时间最短。

1.3 实验现象

1.3.1 振铃现象原因的证据一

当B点连接导线时,用同轴线连接C至1M内阻的示波器,观察到如上图所示现象,绿线为C点输出的电压波形,黄线为直接用示波器探头测量A点的电压波形。可见C点至示波器的同轴线在示波器输入端出发生了反射,并且影响了A点的电压波形。将同轴线从C点断开,观察到现象如下图所示

由于没有同轴线在示波器处的反射,A点的波形质量也变好,上升平稳。

1.3.2 振铃现象原因证据二

当B点连接0欧姆电阻时,观察到如下现象

(a)沿的情况

(b)上升沿情况当B点连接5欧电阻时,观察到如下现象

(a)沿的情况

(b)上升沿情况当B点连接20欧电阻时,观察到如下现象

(a)沿的情况

(b)上升沿情况当B点连接1k的电阻时,观察的现象如下

(a)沿的情况

(b)上升沿情况

由以上实验现象可以总结:当源端电阻小于传输线特性阻抗时,会发生振零现象;当源端电阻远大于特性阻抗时,不会发生振铃现象,但上升沿时间大大增长。

1.4 振铃现象的解决方案

这是高速电路中的一个信号完整性问题,主要解决好不匹配即可。其中的一种方法为:

(a)串行端接是通过在尽量靠近源端的位置串联一个电阻RS ( 典型10Ω~75Ω) 来实现的。此类端接法要求缓冲器阻抗和端接电阻值的总和等于传输线的特征阻抗。这种策略通过使源端反射系数为零从而抑制信号的反射。

(b)减小传输线距离,缩短不稳定时间。实验中,在C点接长线观察到如下a图所示的波形,接短线观察到如图b所示波形

a.接长线观察到的波形

b.接短线观察到的波形

光电效应法测普朗克常量实验报告

实验题目:光电效应法测普朗克常量 实验目的:1.了解光电效应的基本规律; 2.用光电效应方法测量普朗克常量和测定光电管的光电特性曲线。 实验原理:当光照在物体上时,光的能量仅部分地以热的形式被物体吸收,而另一部分则转换为物体中某些电子的能量,使电子逸出物体表面,这种现象称为光电效应,逸出的电子称为光电子。在光电效应中,光显示出它的粒子性质,所以这种现象对认识光的本性,具有极其重要的意义。 光电效应实验原理如图8.2.1-1所示。 1. 光电流与入射光强度的关系 光电流随加速电位差U 的增加而增加,加速电位差增加到一定量值后,光电流达到饱和值和值I H ,饱和电流与光强成正比,而与入射光的频率无关。当U= U A -U K 变成负值时,光电流迅速减小。实验指出,有一个遏止电位差U a 存在,当电位差达到这个值时,光电流为零。 2. 光电子的初动能与入射频率之间的关系 光电子从阴极逸出时,具有初动能,在减速电压下,光电子逆着电场力方向由K 极向A 极运动。当U=U a 时,光电子不再能达到A 极,光电流为零。所以电子的初动能等于它克服电场力作用的功。即 a eU mv =2 2 1 (1) 根据爱因斯坦关于光的本性的假设,光是一粒一粒运动着的粒子流,这些光粒子称为光子。每一光子的能量为hv =ε,其中h 为普朗克常量,ν为光波的频率。所以不同频率的光波对应光子的能量不同。光电子吸收了光子的能量h ν之后,一部分消耗于克服电子的逸

出功A ,另一部分转换为电子动能。由能量守恒定律可知 A mv hv += 2 2 1 (2) 式(2)称为爱因斯坦光电效应方程。 由此可见,光电子的初动能与入射光频率ν呈线性关系,而与入射光的强度无关。 3. 光电效应有光电存在 实验指出,当光的频率0v v <时,不论用多强的光照射到物质都不会产生光电效应,根据式(2),h A v = 0,ν0称为红限。 爱因斯坦光电效应方程同时提供了测普朗克常量的一种方法:由式(1)和(2)可得: A U e hv +=0,当用不同频率(ν1,ν2,ν3,…,νn )的单色光分别做光源时,就有 A U e hv +=11 A U e hv +=22 ………… A U e hv n n += 任意联立其中两个方程就可得到 j i j i v v U U e h --= )( (3) 由此若测定了两个不同频率的单色光所对应的遏止电位差即可算出普朗克常量h ,也可由ν-U 直线的斜率求出h 。 因此,用光电效应方法测量普朗克常量的关键在于获得单色光、测得光电管的伏安特性曲线和确定遏止电位差值。 实验中,单色光可由水银灯光源经过单色仪选择谱线产生。 表8.2.1-1 可见光区汞灯强谱线

光电效应实验报告

南昌大学物理实验报告 学生姓名:黄晨学号:5502211059 专业班级:应用物理学111班班级编号:S008实验时间:13时00 分第3周星期三座位号:07 教师编号:T003成绩: 光电效应 一、实验目的 1、研究光电管的伏安特性及光电特性;验证光电效应第一定律; 2、了解光电效应的规律,加深对光的量子性的理解; 3、验证爱因斯坦方程,并测定普朗克常量。 二、实验仪器 普朗克常量测定仪 三、实验原理 当一定频率的光照射到某些金属表面上时,有电子从金属表面逸出,这种现象称为光电效应,从金属表面逸出的电子叫光电子。实验示意图如下 图中A,K组成抽成真空的光电管,A为阳极,K为阴极。当一定频率v的光射到金属材料做成的阴极K上,就有光电子逸出金属。若在A、K两端加上电压后光电子将由K定向的运动到A,在回路中形成电流I。 当金属中的电子吸收一个频率为v的光子时,便会获得这个光子的全部能量,如果这些能量大于电子摆脱金属表面的溢出功W,电子就会从金属中溢出。按照能量守恒原理有

南昌大学物理实验报告 学生姓名:黄晨学号:5502211059 专业班级:应用物理111 班级编号:S008实验时间:13 时00分第03周星期三座位号:07 教师编号:T003成绩:此式称为爱因斯坦方程,式中h为普朗克常数,v为入射光频。v存在截止频率,是的 吸收的光子的能量恰好用于抵消电子逸出功而没有多余的动能,只有当入射光的频率大于截止频率时,才能产生光电流。不同金属有不同逸出功,就有不同的截止频率。 1、光电效应的基本实验规律 (1)伏安特性曲线 当光强一定时,光电流随着极间电压的增大而增大,并趋于一个饱和值。 (2)遏制电压及普朗克常数的测量 当极间电压为零时,光电流并不等于零,这是因为电子从阴极溢出时还具有初动能,只有加上适当的反电压时,光电流才等于零。

信号反射与振铃产生

信号完整性:信号反射 时间:2009-04-17 21:12来源:未知作者:于博士点击: 12021次 信号沿传输线向前传播时,每时每刻都会感受到一个瞬态阻抗,这个阻抗可能是传输线本身的,也可能是中途或末端其他元件的。对于信号来说,它不会区分到底是什么,信号所感受到的只有阻抗。如果信号感受到的阻抗是恒定的,那么他就会正常向前传播,只要感受到的阻抗发生变化,不论是什么引起的(可能是中途遇到的电阻,电容,电感,过孔,PCB转角,接插件),信号都会发生反射。 那么有多少被反射回传输线的起点?衡量信号反射量的重要指标是反射系数,表示反射电压和原传输信号电压的比值。反射系数定义为:。 其中:为变化前的阻抗,为变化后的阻抗。假设PCB线条的特性阻抗为50欧姆,传输过程中遇到一个100欧姆的贴片电阻,暂时不考虑寄生电容电感 的影响,把电阻看成理想的纯电阻,那么反射系数为:,信号 有1/3被反射回源端。如果传输信号的电压是3.3V电压,反射电压就是1.1V。 纯电阻性负载的反射是研究反射现象的基础,阻性负载的变化无非是以下四种情况:阻抗增加有限值、减小有限值、开路(阻抗变为无穷大)、短路(阻抗突然变为0)。 阻抗增加有限值: 反射电压上面的例子已经计算过了。这时,信号反射点处就会有两个电压成分,一部分是从源端传来的3.3V电压,另一部分是在反射电压1.1V,那么反射点处的电压为二者之和,即4.4V。 阻抗减小有限值: 仍按上面的例子,PCB线条的特性阻抗为50欧姆,如果遇到的电阻是30欧姆,则反射系数为,反射系数为负值,说明反射电压为负电 压,值为。此时反射点电压为3.3V+(-0.825V)=2.475V。 开路: 开路相当于阻抗无穷大,反射系数按公式计算为1。即反射电压3.3V。反射点处电压为6.6V。可见,在这种极端情况下,反射点处电压翻倍了。 短路: 短路时阻抗为0,电压一定为0。按公式计算反射系数为-1,说明反射电压为-3.3V,因此反射点电压为0。 计算非常简单,重要的是必须知道,由于反射现象的存在,信号传播路径中阻抗发生变化的点,其电压不再是原来传输的电压。这种反射电压会改变信号的

光电效应实验报告书

光电效应测普朗克常量 姓名:梁智健 学院:材料成型及控制工程166班 学号:5901216163 台号:22 时间:2017-10-16 实验教室:309 【实验目的】 1、验证爱因斯坦光电效应方程,并测定普朗克常量h。 2、了解光电效应规律,加深对光的量子性的理解。 3、学会用作图法处理数据。 4、研究光电管的伏安特性及光电特性。 【实验仪器】 1.光电效应测定仪 2.光电管暗箱 3.汞灯灯箱以及汞灯电源箱。 【实验原理】 1、当光照射在物体上时,光的能量只有部分以热的形式被 物体所吸收,而另一部分则转换 为物体中某些电子的能量,使这 些电子逸出物体表面,这种现象 称为光电效应。在光电效应这一 现象中,光显示出它的粒子性, 所以深入观察光电效应现象,对 认识光的本性具有极其重要的意 义。普朗克常数h是1900年普朗克 为了解决黑体辐射能量分布时提 出的“能量子”假设中的一个普

适常数,是基本作用量子,也是粗略地判断一个物理体系是否需要用量子力学来描述的依据。 1905年爱因斯坦为了解释光电效应现象,提出了“光量子”假设,即频率为v 的光子其能量为h v ?。当电子吸收了光子能量h v ?之后,一部分消耗与电子的逸出功W ,另一部分转换为电子的动能212 m v ?,即爱因斯坦光电效应方程 212m hv mv W =+(1) 2、光电效应的实验示意图如图1所示,图中GD 是光电管, K 是光电管阴极,A 为光电管阳 极,G 为微电流计,V 为电压表, E 为电源,R 为滑线变阻器,调 节R 可以得到实验所需要的加 速电位差AK U 。不同的电压AK U ,回路中有不同的电流I 与之对 应,则可以描绘出如图2所示的 AK U -I 伏安特性曲线。 (1)饱和电流的强度与光强成 正比 加速电压AK U 越大,电流I 越大,当AK U 增加到一定值后,电流达到最大值H I ,H I 称为饱和电流,而且H I 的大小只与光强成正比。 (2)遏制电压的大小与照射光的频率成正比 如图3所示,电源E 反向连接,即当加速电压AK U 变为负值时,电流I 会迅速较少,当加速电压AK U 负到一定值Ua 时,电流0I =,这个电压Ua 叫做遏制电压,4所示。 212 a mv e U =?(2)

光电效应和普朗克常量的测定-实验报告

光电效应和普朗克常量的测定 创建人:系统管理员总分:100 实验目的 了解光电效应的基本规律,学会用光电效应法测普朗克常量;测定并画出光电管的光电特性曲线。 实验仪器 水银灯、滤光片、遮光片、光电管、光电效应参数测试仪。 实验原理 光电效应: 当光照射在物体上时,光子的能量一部分以热的形式被物体吸收,另一部分则转换为物体中一些电子的能量,是部分电子逃逸出物体表面。这种现象称为光电效应。爱因斯坦曾凭借其对光电效应的研究获得诺贝尔奖。在光电效应现象中,光展示其粒子性。 光电效应装置: S为真空光电管。内有电极板,A、K极板分别为阳极和阴极。G为检流计(或灵敏电流表)。无光照时,光电管内部断路,G中没有电流通过。U为电压表,测量光电管端电压。 由于光电管相当于阻值很大的“电阻”,与其相比之下检流计的内阻基本忽略。故检流计采用“内接法”。 用一波长较短(光子能量较大)的单色光束照射阴极板,会逸出光电子。在电源产生的加速电场作用下向A级定向移动,形成光电流。显然,如按照图中连接方式,U越大时,光电流

I 势必越大。于是,我们可以作出光电管的伏安特性曲线,U=I 曲线关系大致如下图: 随着U 的增大,I 逐渐增加到饱和电流值IH 。 另一方面,随着U 的反向增大,当增大到一个遏制电位差Ua 时,I 恰好为零。此时电子的动能在到达A 板时恰好耗尽。 光电子在从阴极逸出时具有初动能2 2 1mv ,当U=Ua 时,此初动能恰好等于其克服电场力所做的功。即: ||2 12 a U e mv = 根据爱因斯坦的假设,每粒光子有能量hv =ε。式中h 为普朗克常量,v 为入射光波频率。 物体表面的电子吸收了这个能量后,一部分消耗在克服物体固有的逸出功A 上,另一部分则转化为电子的动能,让其能够离开物体表面,成为光电子。 于是我们得到爱因斯坦的光电效应方程:A m hv += 2 v 2 1 由此可知,光电子的初动能与入射光频率成线性关系,而与光强度无关。(光强度只对单位时间内逸出物体表面的光电子的个数产生影响) 光电效应的光电阈值: 红限:当入射光频率v 低于某一值0v 时,无论用多强的光照都不会发生光电效应。由光电效应方程易得这个频率h A v /0=,称为红限。 测量普朗克常量的方法: 用光波频率为的单色光照射阴极板,测量其遏制电位差Ua 。 于是有: A U e hv a +=|| 所以: e A v -= e h |U |a 这表明了截止电压|U |a 和光波频率v 成正比。 实验中获得单色光的方法: 使用水银灯发出稳定白光作为光源,再使用不同颜色的滤光片罩在光电管的入光口以得到相应颜色的单色光,还可以使用不同透光度的遮光片罩在水银灯的出光口以得到不同强度的

中学化学中四种定量实验常见误差分析例举

中学化学中四种定量实验常见误差分析例 举 物质的量浓度溶液的配制,酸碱中和滴定,硫酸铜晶体中结晶水含量的测定和中和热的测定是中学化学实验中的四种定量实验。它是学生学习和掌握中学化学实验的重点内容,特别是四种定量实验的误差分析是学生学习和掌握定量实验的难点。现就中学化学中四种定量实验常见误差分析例举如下: 一、物质的量浓度溶液的配制 (以配制500mL.1mol/LNaOH溶液为例) 1、NaOH药品不纯(如NaOH中混有少量Na2O),结果偏高。 2、用天平称量NaOH时,称量时间过长。由于部分NaOH 与空气中的CO2反应生成Na2CO3,得到Na2CO3和NaOH 的混合物,则结果偏低。 3、用天平称量NaOH时,如砝码有污物,结果偏高。 4、用天平称量NaOH时,物码颠倒,但未用游码,不影响结果。 5、用天平称量NaOH时,物码颠倒,又用了游码,结果偏低。 6、用天平称量NaOH时,若用滤纸称NaOH,结果偏低。

7、称量前小烧杯中有水,无影响。 8、向容量瓶中转移溶液时,有少量溶液流至容量瓶之外,结果偏低。 9、未把烧杯、玻璃棒洗涤2~3次,或洗涤液未注入容量瓶,结果偏低。 10、烧杯中溶液未冷却至室温,就开始转移溶液注入容量瓶,结果偏高 11、定容时蒸馏水加多了,液面超过了刻度线,而用滴管吸取部分溶液至刻度线,结果偏低。 12、定容时摇匀,容量瓶中液面下降,再加蒸馏水至刻度线,结果偏低。 13、容量瓶定容时,若俯视液面读数,结果偏高。 14、容量瓶定容时,若仰视液面读数,结果偏低。 15、配制一定物质的量浓度稀H2SO4时,用量筒量取浓溶液,若俯视读数,结果偏低。 16、配制一定物质的量浓度稀H2SO4时,用量筒量取浓溶液,若仰视读数,结果偏高。 二、酸碱中和滴定 17、滴定管蒸馏水洗后未用标准液润洗,就直接装入标准液,造成标准液稀释,溶液浓度降低,滴定过程中消耗标准液体积偏大,测定结果偏高。 18、盛待测液滴定管水洗后,未用待测液润洗就取液加

定量实验及其误差分析

定量实验及其误差分析 一.教学目标: 1.中学化学常见的定量实验:溶液的配制、滴定实验、食醋中总酸含量的测定、镀锌铁皮的厚度的测定。 2.定量实验中的误差分析 二.教学过程 问题一:“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性,是生产中常用的金属材料之一。镀锌层犹如铁皮的保护层,这层膜的厚度及均匀度也成了判断镀层质量的重要指标。某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮的厚度,设计了下面的实验方案: 方案一:取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮),将镀锌铁皮A放入烧杯中,加入40mL 6mol?L―1盐酸,反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮,待锌镀层反应完全时,立即将未反应的铁皮取出,洗涤、小心烘干、称量。将B、C重复上面实验。 (1)锌镀层完全反应的标志是。 (2)如何检验铁片已经洗净。 (3)该小组的实验数据记录及数据处理如下,完成下列表格(锌的密度为7.14g/cm3)数据记录数据处理 镀锌铁皮长度 /cm 宽度 /cm 镀锌铁皮 质量/g 铁皮 质量/g 锌镀层厚度 (单侧)/cm 锌镀层平均厚度 (单侧)/cm A 5.00 4.90 4.460 4.313 4.201×10―4 B 5.10 5.00 4.421 4.267 4.229×10―4 C 5.20 5.00 4.640 4.467 4.660×10―4 计算镀锌铁皮锌镀层平均厚度(单侧)cm。本实验中产生误差的原因可能有哪些(任意例举两种)、 (4)此实验中需要盐酸95mL 6mol?L―1,需用质量分数为 36.5%,密度为1.2g?m L―1的浓盐酸 ml ,下列操作能使配制溶液的浓度偏高的操 作。 A. 容量瓶定容时,若仰视液面读数, B. 定容时蒸馏水加多了,液面超过了刻度线,而用滴管吸取部 分溶液至刻度线 C. 用量筒量取浓溶液,若仰视读数, D. 烧杯中溶液未冷却至室温,就开始转移溶液注入容量瓶 方案二:已知锌与强碱溶液反应离子方程式为: Zn+2OH―+2H2O=[Zn(OH)4]2―+H2↑。某同学按右图装置设计 了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S cm2、质量为m g的镀锌铁皮放入6mol?L―1 NaOH溶液中。回答下列问题:(4)装置中导管a的作用是。 (5)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②待B中不再有气体产生并恢复至室温;③由A向B中滴加足量NaOH溶液;④上下移动C,使干燥管和C中液面相平。上述操作的顺序是(填序号)。 (6)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL(实验条件的气体摩尔体积为Vm mol?L―1)。则镀锌铁皮的厚度为cm。(写出数学表达式) 问题二:食醋中醋酸含量的测定 问题与讨论:1.醋酸是一种有机弱酸,其离解常数Ka = 1.76×,可用标准碱溶液直接滴定,用什么指示剂?为什么? 2.如果要测定食醋的总酸含量,但无酸式滴定管,可用什么玻璃仪器来代替?使用此仪器是否要来溶液润洗?转移溶液时如何操作?请画出此操作的装置图。 3.如果滴定的终点没有控制好,即氢氧化钠滴加过量,溶液显深红色,你有没有补救的办法?如何补救? 4.中和滴定的反应容器是什么?需要润洗吗? 5.滴定的终点的现象如何描述? 例2在测定某铁矿石中的含铁量时,可准确称取0.2113g铁矿石溶解在酸里,再把Fe3+还原成Fe2+,然后用0.0223mol·L-1的KMnO4溶液滴定,发生反应的离子方程式如下: 5Fe2++MnO 4 +8H+=====5Fe3++Mn2++4H2O 滴定结果有消耗KMnO4溶液17.20mL,试计算和回答下列问题: (1)矿石中含铁的质量分数为。 (2)KMnO4溶液应装在试管定管里,原因是 。 (3)如果矿石是用盐酸溶解在制得的,Fe2+溶液里含有Cl-,则测定的结果矿石在含铁量(填偏高、偏低、无影响),原因是. 例3.20.00mL一定物质的量浓度的盐酸X,用一定浓度的NaOH溶液Y滴定,如图所示。 (1)试求X、Y的物质的量浓度之比。(2)求盐酸的物质的量浓度。 小结:

大物实验报告 光电效应

试验名称:光电效应法测普朗克常量h 实验目的:是了解光电效应的基本规律。并用光电效应方法测量普朗克常量和测定光电管的 光电特性曲线。 实验原理 光电效应实验原理如图8.2.1-1所示。其中S 为真空光电管,K 为阴极,A 为阳极。当无光照射阴极时,由于阳极与阴极是断路,所以检流计G 中无电流流过,当用一波长比较短的单色光照射到阴极K 上时,形成光电流,光电流随加速电位差U 变化的伏安特性曲线如图8.2.1-2所示。 1. 光电流与入射光强度的关系 光电流随加速电位差U 的增加而增加,加速电位差增加到一定量值后,光电流达到饱和值和值I H ,饱和电流与光强成正比,而与入射光的频率无关。当U= U A -U K 变成负值时,光电流迅速减小。实验指出,有一个遏止电位差U a 存在,当电位差达到这个值时,光电流为零。 2. 光电子的初动能与入射频率之间的关系 当U=U a 时,光电子不再能达到A 极,光电流为零。所以电子的初动能等于它克服电场力作用的功。即 a eU mv =2 2 1 (1) 根据爱因斯坦关于光的本性的假设,每一光子的能量为hv =ε,其中h 为普朗克常量,ν为光波的频率。所以不同频率的光波对应光子的能量不同。光电子吸收了光子的能量h ν之后,一部分消耗于克服电子的逸出功A ,另一部分转换为电子动能。由能量守恒定律可知 A mv hv += 22 1 (2) 式(2)称为爱因斯坦光电效应方程。

3. 光电效应有光电存在 实验指出,当光的频率0v v <时,不论用多强的光照射到物质都不会产生光电效应,根据式(2), h A v = 0,ν0称为红限。 爱因斯坦光电效应方程同时提供了测普朗克常量的一种方法:由式(1)和(2)可得: A U e hv +=0,当用不同频率(ν1,ν2,ν3,…,νn )的单色光分别做光源时,就有 A U e hv +=11 A U e hv +=22 ………… A U e hv n n += 任意联立其中两个方程就可得到 j i j i v v U U e h --= )( (3) 由此若测定了两个不同频率的单色光所对应的遏止电位差即可算出普朗克常量h ,也可由ν-U 直线的斜率求出h 。 因此,用光电效应方法测量普朗克常量的关键在于获得单色光、测得光电管的伏安特性曲线和确定遏止电位差值。 实验内容 通过实验了解光电效应的基本规律,并用光电效应法测量普朗克常量。 1. 在577.0nm 、546.1nm 、435.8nm 、404.7nm 四种单色光下分别测出光电管的伏安特性曲线,并根据此曲线确定遏止电位差值,计算普朗克常量h 。 本实验所用仪器有:光电管、单色仪(或滤波片)、水银灯、检流计(或微电流计)、直流电源、直流电压计等. j i j i v v U U e h --= )(,求斜率,得到普朗克常量h. 入射光波长λ/nm 365nm

实验大数据误差分析报告和大数据处理

第二章 实验数据误差分析和数据处理 第一节 实验数据的误差分析 由于实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及人的观察力,测量程序等限制,实验观测值和真值之间,总是存在一定的差异。人们常用绝对误差、相对误差或有效数字来说明一个近似值的准确程度。为了评定实验数据的精确性或误差,认清误差的来源及其影响,需要对实验的误差进行分析和讨论。由此可以判定哪些因素是影响实验精确度的主要方面,从而在以后实验中,进一步改进实验方案,缩小实验观测值和真值之间的差值,提高实验的精确性。 一、误差的基本概念 测量是人类认识事物本质所不可缺少的手段。通过测量和实验能使人们对事物获得定量的概念和发现事物的规律性。科学上很多新的发现和突破都是以实验测量为基础的。测量就是用实验的方法,将被测物理量与所选用作为标准的同类量进行比较,从而确定它的大小。 1.真值与平均值 真值是待测物理量客观存在的确定值,也称理论值或定义值。通常真值是无法测得的。若在实验中,测量的次数无限多时,根据误差的分布定律,正负误差的出现几率相等。再经过细致地消除系统误差,将测量值加以平均,可以获得非常接近于真值的数值。但是实际上实验测量的次数总是有限的。用有限测量值求得的平均值只能是近似真值,常用的平均值有下列几种: (1) 算术平均值 算术平均值是最常见的一种平均值。 设1x 、2x 、……、n x 为各次测量值,n 代表测量次数,则算术平均值为 n x n x x x x n i i n ∑==+???++=121 (2-1) (2) 几何平均值 几何平均值是将一组n 个测量值连乘并开n 次方求得的平均值。即 n n x x x x ????=21几 (2-2) (3)均方根平均值 n x n x x x x n i i n ∑==+???++= 1 222221均 (2-3) (4) 对数平均值 在化学反应、热量和质量传递中,其分布曲线多具有对数的特性,在这种情况下表征平均值常用对数平均值。 设两个量1x 、2x ,其对数平均值

MOSFET的寄生振荡和振铃

功率MOSFET的寄生振荡和振铃 概述: 本文档说明了功率MOSFET发生寄生振荡和振铃的原因及解决方案。

应用说明 目录 概述: (1) 目录 (2) 1.单管MOSFET的寄生振荡和振铃 (3) 2.形成振荡网络 (3) 2.1. 振荡现象 (3) 2.1.1. 反馈电路(正反馈和负反馈) (4) 2.1.2. 振荡条件 (4) 2.2. MOSFET振荡 (5) 2.2.1. MOSFET反馈环路 (5) 2.2.2. 科尔皮兹振荡器 (6) 2.2.3. 哈特利振荡器 (7) 2.3. 用于开关应用的MOSFET(MOSFET独立运行)的寄生振荡 (7) 2.3.1. 寄生振荡电路(寄生振荡环路) (8) 2.3.2. 寄生振荡的条件 (10) 2.4. 缓解寄生振荡 (10) 3.漏极电感导致的电压振铃 (11) 3.1. 机理 (11) 3.2. 缓解振铃 (12) 4.源极引线和线路杂散电感引起的电压 (12) 4.1. 缓解振铃 (13) 5.模拟和减少MOSFET的振荡和振铃 (14) 5.1. 振荡器 (14) 5.1.1. 振荡现象 (14) 5.1.2. 缓解振荡 (16) 5.2. 漏极杂散电感导致的振铃 (17) 5.2.1. 振铃模拟 (17) 5.2.2. 缓解振铃 (18) 5.3. 源极引线和线路杂散电感引起的振铃 (19) 5.3.1. 振铃模拟 (19) 5.3.2. 缓解振铃 (21)

1. 单管MOSFET的寄生振荡和振铃 本节讨论了MOSFET在开关应用中的寄生振荡和振铃。栅极电压的振荡和振铃会导致发生误开关,增大功率损耗并导致MOSFET发生永久损坏。 MOSFET振荡和振铃的主要原因如下: (1) 形成振荡电路 电路中形成了振荡网络,并导致MOSFET发生寄生振荡。 (2) 漏极和源极中的浪涌电压 关断期间漏极和源极之间的振铃电压会通过栅漏电容C gd的正反馈环路回到栅极端子,并导致栅极电压发生振荡。 (3) 源极电感 关断期间由漏源电流的di/dt引起的电压和源极引线和线路杂散电感可能导致MOSFET的栅源环路发生LCR谐振。(由源极电感引发的振铃) 其它因素也可能导致发生振荡和振铃,但杂散电感在使用MOSFET时重点关注。 2. 形成振荡网络 2.1. 振荡现象 振荡是电子电路在未从外部源接收振动能量的情况下使其自身发生电压和电流振动的现象。实际上,由于电路中有电阻,因此振荡会随时间而衰减(除非为电路供应所损失的能量)。 发生振荡的条件包括: (1) 相位条件 从输出到输入的反馈信号在振荡频率下与输入信号同相。(正反馈环路) (2) 振幅条件 电路中无源元件导致的损耗低于放大器获得的增益。 电路有正反馈且提供补偿该损耗的增益时,会发生振荡。

光电效应实验报告

光电效应 【实验目的】 (1)了解光电效应的规律,加深对光的量子性的认识。 (2)测量普朗克常量h。 【实验仪器】 ZKY-GD-4光电效应实验仪,其组成为:微电流放大器,光电管工作电源,光电管,滤色片,汞灯。如下图所示。 【实验原理】 光电效应的实验原理如图1所示。入射光照射到光电管阴极K上,产生的光电子在电场 的作用下向阳极A迁移构成光电流,改变外加电压,测量出光电流I的大小,即可得出光电管的伏安特性曲线。 光电效应的基本实验事实如下: (1)对应于某一频率,光电效应的I-关系如图2所示。从图中可见,对一定的频率, 有一电压U0,当≦时,电流为零,这个相对于阴极的负值的阳极电压U0,被称为截止电压。 (2)当≧后,I迅速增加,然后趋于饱和,饱和光电流IM的大小与入射光的强度P成

正比。 (3)对于不同频率的光,其截止电压的值不同,如图3所示。 (4)截止电压U0与频率的关系如图4所示,与成正比。当入射光频率低于某极限值 (随不同金属而异)时,不论光的强度如何,照射时间多长,都没有光电流产生。 (5)光电效应是瞬时效应。即使入射光的强度非常微弱,只要频率大于,在开始照射后立即有光电子产生,所经过的时间至多为秒的数量级。 按照爱因斯坦的光量子理论,光能并不像电磁波理论所想象的那样,分布在波阵面上,而是集中在被称之为光子的微粒上,但这种微粒仍然保持着频率(或波长)的概念,频率为的光子具有能量E = h,h为普朗克常数。当光子照射到金属表面上时,一次被金属中的电子全部吸收,而无需积累能量的时间。电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引力,余下的就变为电子离开金属表面后的动能,按照能量守恒原理,爱因斯坦提出了著名的光电效应方程: (1) 式中,A为金属的逸出功,为光电子获得的初始动能。 由该式可见,入射到金属表面的光频率越高,逸出的电子动能越大,所以即使阳极电位比阴极电位低时也会有电子落入阳极形成光电流,直至阳极电位低于截止电压,光电流才为零,此时有关系: (2) 阳极电位高于截止电压后,随着阳极电位的升高,阳极对阴极发射的电子的收集作用越强,光电流随之上升;当阳极电压高到一定程度,已把阴极发射的光电子几乎全收集到阳极,再增加时I不再变化,光电流出现饱和,饱和光电流的大小与入射光的强度P成正比。

声反馈(啸叫)的产生及处理

、声反馈产生地原因 声反馈是音箱声音能量地一部分通过声传播地方式传到传声器而引起地啸叫现象,在出现啸叫前地临界状态,会出现振铃声(即声音停止后地高频尾声),此时一般也认为是声反馈现象.将音量衰减后,定义为最高可用增益,文档来自于网络搜索 声反馈现象发生. .声反馈产生地条件 ()传声器与音箱同时使用; ()音箱放送地声音能够通过空间传到传声器; ()音箱发出地声音能量足够大、传声器地拾音灵敏度足够高. 在扩声系统中,当使用传声器拾音时,由于传声器地拾音区域与音箱地放音区域不可能采取隔离措施时,音箱发出地声音通过空间传到传声器,由于放大电路增益过高而导致声反馈(回授).一般来说,只有在扩声系统中才存在啸叫问题,在录音和还音系统中根本不具备产生啸叫条件.如录音系统中只有监听用音箱,录音棚中传声器地使用区域与监听音箱地确良放音区域是互相隔离地,不具备声音回授地条件;而在电影还音系统中几乎不使用传声器,即使偶尔使用传声器,也是在放映室中做语言近讲拾音,放映音箱距传声器很远,所以也就不可能发生声反馈. 文档来自于网络搜索 扩声系统出现啸叫地主要原因是系统中某些频率地声音(信号)过强,当提升传声器通路增益时,由于这些过强地频率率先到达声反馈所需要地强度条件如果该频率地反馈类型恰为正反馈,则必然在此频率上出现自激振荡现象,自激振荡频率地高低,表现为啸叫声音音调地高低. 文档来自于网络搜索 .声反馈产生地原因 ()房间地形状及声学状况 任何一个房间都可以被认为是一个声学共振腔体,共振会使某些频率地声音被除数格外加强.按建声原理,不同体形和容积地房间其共振频率是不同地,通过房间简正共振公式,可算出一个房间地共振频率;另一方面,吸声材料对不同频率地反向和吸收也是不同地,不同材料对不同频率地吸声系数差异很大,吸声结构地不同也会导致对不同频率地吸收不尽相同.故房间地声学状态(主要是声染色情况)对于声反馈地作用不可低估. 文档来自于网络搜索 ()音箱频响地起伏与振铃模态 音箱地发音单元为扬声器,由于材料和结构等多方面原因,任何一只扬声器都不可能保证频响曲线绝对平直,肯定会有某些频率出现尖峰地情况.于是,在音箱放音时,扬声器发出地声音就会出现某些频率声音过强地现象,这个过强频率地声音就有可能造成啸叫.扬声器安装在音箱中,音箱腔体地机械共振和腔体地声学共振会产生一种振铃模态(),这种振铃模态会导致声染色地发生,即音箱发出地声音中某些频率成分过强,在此频率上也可能产生声反馈. 文档来自于网络搜索 ()传声器对某些频率地拾音灵敏度过高 传声器地频响特性是决定传声器音色和适用范围地重要条件.与扬声器一样,传声器地频响曲线也不可能保证绝对平直,对某些频率地拾音灵敏度过高地情况在所难免,这就是说,传声器对于各个频率地拾声灵敏度不同,这就会造成对某些频率地声音输出过强,其结果就可能在这些频率出现声反馈现象.一般来说,传声器在高频段中地某些频率灵敏度偏高,故更容易在高频产生啸叫. 文档来自于网络搜索 、声反馈地危害 声反馈现象一旦发生,轻者会造成传声器通路音量无法调大,调大后啸叫非常严重,对现场演出会造成恶劣影响,或传声器声音开大后出现声音振铃现象(即位于声反馈临界点时

光电效应实验报告

佛山科学技术学院 实 验 报 告 课程名称 实验项目 专业班级 姓名 学 号 指导教师 成绩 日 期 年 月 日 一、实验目的 1.了解光电效应的规律,加深对光的量子性的理解; 2.测量光电管的伏安特性曲线; 3.学习验证爱因斯坦光电效应方程的实验方法,测量普朗克常数。 二、实验仪器 光电效应(普朗克常数)实验仪(详见本实验附录A ),数据记录仪。 三、实验原理 1.光电效应及其基本实验规律 当一定频率的光照射到某些金属表面时,会有电子从金属表面即刻逸出,这种现象称为光电效应。从金属表面逸出的电子叫光电子,由光子形成的电流叫光电流,使电子逸出某种金属表面所需的功称为该金属的逸出功。 研究光电效应的实验装置示意图如图1所示。GD 为光电管,它是一个抽成真空的玻璃管,管内有两个金属电极,K 为光电管阴极,A 为光电管阳极;G 为微电流计;V 为电压表;R 为滑线变阻器。单色光通过石英窗口照射到阴极上时,有光电子从阴极K 逸出,阴极释放出的光电子在电场的加速作用下向阳极A 迁移形成光电流,由微电流计G 可以检测光电流的大小。调节R 可使A 、K 之间获得连续变化的电压AK U ,改变AK U ,测量出光电流I 的大小,即可测出光电管的伏安特性曲线,如图2(a)、(b)所示。

图2 光电效应的基本实验规律 光电效应的基本实验规律如下: (1)对应于某一频率,光电效应的AK -I U 关系如图2(a)所示。从图中可见,对一定的频率,有一电压0U ,当AK 0U U ≤时,光电流为零,这个相对于阴极的负值的阳极电压0U ,称为截止电压。 (2)当AK 0U U ≥后,I 迅速增加,然后趋于饱和,饱和光电流M I 的大小与入射光的强度P 成正比,如图2(b)所示。 (3)对于不同频率的光,其截止电压的值不同,如图2(a)所示。 (4)截止电压0U 与频率v 的关系如图2(c)所示。0U 与ν成正比。当入射光频率低于某极限值0v (随不同金属而异)时,无论光的强度如何,照射时间多长,都没有光电流产生。 (5)光电效应是瞬时效应。即使入射光的强度非常微弱,只要频率大于0v ,在开始照射后立即有光电子产生,所经过的时间至多为910-秒的数量级。 2.爱因斯坦光电效应方程 上述光电效应的实验规律无法用电磁波的经典理论解释。为了解释光电效应现象,爱因斯坦根据普朗克的量子假设,提出了光子假说。他认为对于频率为ν的光波,每个光子的能量为E h ν=,h 为普朗克常数。当光子照射到金属表面上时,一次性为金属中的电子全部吸收,而无须积累能量的时间。电子把该能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引力,另一部分就变为电子离开金属表面后的动能,按照能量守恒原理,爱因斯坦提出了著名的光电效应方程 201 2 h m W νυ=+ (1) 式中,W 为被光线照射的金属材料的逸出功,2 012m υ为从金属逸出的光电子的最大初动能。 由式(1)可知,入射到金属表面的光频率越高,逸出的电子动能越大,所以即使阳极电位比阴极电位低(即加反向电压)时,也会有电子落入阳极形成光电流,直至阳极电位低于截止电压,光电

光电效应 物理实验报告

光电效应 实验目得: (1)了解光电效应得规律,加深对光得量子性得理解 (2)测量普朗克常量h。 实验仪器: ZKY-GD-4 光电效应实验仪 1 微电流放大器 2 光电管工作电源 3 光电管 4 滤色片 5 汞灯 实验原理: 原理图如右图所示:入射光照射到光电管阴极K上,产生 得光电子在电场得作用下向阳极A迁移形成光电流。改变外加 电压V AK,测量出光电流I得大小,即可得出光电管得伏安特 性曲线。 1)对于某一频率,光电效应I-V AK关系如图所示。从图 中可见,对于一定频率,有一电压V0,当V AK≤V0时,电流为 0,这个电压V0叫做截止电压。 2)当V AK≥V0后,电流I迅速增大,然后趋于饱与,饱与 光电流IM得大小与入射光得强度成正比。 3)对于不同频率得光来说,其截止频率得数值不同,如右图: 4) 对于截止频率V0与频率得关系图如下所示。V0与成正比关系。当入射光得频率 低于某极限值时,不论发光强度如何大、照射 时间如何长,都没有光电流产生。 5)光电流效应就是瞬时效应。即使 光电流 得发光强度非常微弱,只要频率大于,在开始照射后立即就要光电子产生,所经过得时间之多为10-9s得数量级。 实验内容及测量: 1 将4mm得光阑及365nm得滤光片祖昂在光电管暗箱光输入口上,打开汞灯遮光盖。从低到高调节电压(绝对值减小),观察电流值得变化,寻找电流为零时对应得V AK值,以其绝对值作为该波长对应得值,测量数据如下: 波长/nm 365 404、7 435、8 546、1 577 频率8、214 7、408 6、897 5、49 5、196

/ 截止电压/V 1、679 1、335 1、107 0、557 0、434 频率与截止电压得变化关系如图所示: 由图可知:直线得方程就是:y=0、4098x-1、6988 所以: h/e=0、4098×, 当y=0,即时,,即该金属得截 止频率为。也就就是说,如果入射光如果频率低于上值时,不管光强多大 也不能产生光电流;频率高于上值,就可以产生光电流。 根据线性回归理论: 可得:k=0、40975,与EXCEL给出得直线斜率相同。 我们知道普朗克常量, 所以,相对误差: 2 测量光电管得伏安特性曲线 1)用435、8nm得滤色片与4mm得光阑 实验数据如下表所示: 435、8nm 4mm光阑 I-V AK得关系 V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I 0、040 1、9 0、858 4、2 2、300 9、3 6、600 19、5 12、000 27、3 22、000 35、8 0、089 2、1 0、935 4、4 2、500 10 6、800 19、9 12、500 27、7 22、700 36、2 0、151 2、3 1、096 4、9 2、700 10、6 7、200 20、5 13、000 28、3 24、100 37 0、211 2、4 1、208 5、3 2、900 11、1 7、800 21、5 14、200 29、4 25、700 37、9 0、340 2、7 1、325 5、6 3、200 12 8、700 23 15、000 30、1 26、800 38、3 0、395 2、9 1、468 6、1 3、800 13、9 9、100 23、6 16、100 31、1 27、500 38、7 0、470 3、1 1、637 6、7 4、200 14、8 9、800 24、6 16、600 31、6 29、500 39、5

高中化学复习:知识点定量实验常见误差分析!

1、NaOH药品不纯(如NaOH中混有少量Na2O),结果偏高。 2、用天平称量NaOH时,称量时间过长。由于部分NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3 ,得到Na2CO3和NaOH的混合物,则结果偏低。 3、用天平称量NaOH时,如砝码有污物,结果偏高。 4、用天平称量NaOH时,物码颠倒,但未用游码,不影响结果。 5、用天平称量NaOH时,物码颠倒,又用了游码,结果偏低。 6、用天平称量NaOH时,若用滤纸称NaOH,结果偏低。 7、称量前小烧杯中有水,无影响。 8、向容量瓶中转移溶液时,有少量溶液流至容量瓶之外,结果偏低。 9、未把烧杯、玻璃棒洗涤2~3次,或洗涤液未注入容量瓶,结果偏低。 10、烧杯中溶液未冷却至室温,就开始转移溶液注入容量瓶,结果偏高 11、定容时蒸馏水加多了,液面超过了刻度线,而用滴管吸取部分溶液至刻度线,结果偏低。 12、定容时摇匀,容量瓶中液面下降,再加蒸馏水至刻度线,结果偏低。 13、容量瓶定容时,若俯视液面读数,结果偏高。 14、容量瓶定容时,若仰视液面读数,结果偏低。 15、配制一定物质的量浓度稀H2SO4时,用量筒量取浓溶液,若俯视读数,结果偏低。 16、配制一定物质的量浓度稀H2SO4时,用量筒量取浓溶液,若仰视读数,结果偏高。 二、酸碱中和滴定 17、滴定管蒸馏水洗后未用标准液润洗,就直接装入标准液,造成标准液稀释,溶液浓度降低,滴定过程中消耗标准液体积偏大,测定结果偏高。 18、盛待测液滴定管水洗后,未用待测液润洗就取液加入锥形瓶,待测液被稀释,测定结果偏低。 19、锥形瓶水洗后,又用待测液润洗,再取待测液,造成待测液实际用量增大,测定结果偏高。

声反馈及消除方法.

1、引言 啸叫是扩声系统中经常出现的一种不正常现象,广大专业音响工作者为了消除它,做了大量的工作但仍不可能将声反馈完全消除掉。笔者认为,消除声反馈应采取综合防治的方法,从研究声反馈发生机理入手,探索消除声反馈方法,只有这样才能逐步提高对声反馈的抑制水平。 2、声反馈产生的原因 声反馈是音箱声音能量的一部分通过声传播的方式传到传声器而引起的啸叫现象,在出现啸叫前的临界状态,会出现振铃声(即声音停止后的高频尾声),此时一般也认为是声反馈现象。将音量衰减6dB后,定义为最高可用增益,无声反馈现象发生。 2.1 声反馈产生的条件 (1)传声器与音箱同时使用; (2)音箱放送的声音能够通过空间传到传声器; (3)音箱发出的声音能量足够大、传声器的拾音灵敏度足够高。 在扩声系统中,当使用传声器拾音时,由于传声器的拾音区域与音箱的放音区域不可能采取隔离措施时,音箱发出的声音通过空间传到传声器,由于放大电路增益过高而导致声反馈(回授)。一般来说,只有在扩声系统中才存在啸叫问题,在录音和还音系统中根本不具备产生啸叫条件。如录音系统中只有监听用音箱,录音棚中传声器的使用区域与监听音箱的确良放音区域是互相隔离的,不具备声音回授的条件;而在电影还音系统中几乎不使用传声器,即使偶尔使用传声器,也是在放映室中做语言近讲拾音,放映音箱距传声器很远,所以也就不可能发生声反馈。 扩声系统出现啸叫的主要原因是系统中某些频率的声音(信号)过强,当提升传声器通路增益时,由于这些过强的频率率先到达声反馈所需要的强度条件如果该频率的反馈类型恰为正反馈,则必然在此频率上出现自激振荡现象,自激振荡频率的高低,表现为啸叫声音音调的高低。 2.2 声反馈产生的原因

光电效应物理实验报告

光电效应 实验目的: (1)了解光电效应的规律,加深对光的量子性的理解 (2)测量普朗克常量h。 实验仪器: ZKY-GD-4 光电效应实验仪 1 微电流放大器 2 光电管工作电源 3 光电管 4 滤色片 5 汞灯 实验原理: 原理图如右图所示:入射光照射到光电管阴极K上,产生 的光电子在电场的作用下向阳极A迁移形成光电流。改变外加 电压V AK,测量出光电流I的大小,即可得出光电管得伏安特性曲线。 1)对于某一频率,光电效应I-V AK关系如图所示。从图中 可见,对于一定频率,有一电压V0,当V AK≤V0时,电流为0, 这个电压V0叫做截止电压。 2)当V AK≥V0后,电流I迅速增大,然后趋于饱和,饱和光电流IM的大小与入射光的强度成正比。 3)对于不同频率的光来说,其截止频率的数值不同,如右图:

4) 对于截止频率V0与频率的关系图如下所示。V0与成正比关系。当入射光的频率低于某极限值时,不论发光强度如何大、照射时间如何长,都没有光电流产生。 5)光电流效应是瞬时效应。即使光电流的发光强度非常微弱,只要频率大于,在开始照射后立即就要光电子产生,所经过的时间之多为10-9s的数量级。 实验内容及测量: 1 将4mm的光阑及365nm的滤光片祖昂在光电管暗箱光输入口上,打开汞灯遮光盖。从低到高调节电压(绝对值减小),观察电流值的变化,寻找电流为零时对应的V AK值,以其绝对值作为该波长对应的值,测量数据如下: 波长/nm365577 频率 / 截止电压/V 频率和截止电压的变化关系如图所示:

由图可知:直线的方程是:y= 所以: h/e=× , 当y=0,即时,,即该金属的 截止频率为。也就是说,如果入射光如果频率低于上值时,不管光强多大 也不能产生光电流;频率高于上值,就可以产生光电流。 根据线性回归理论: 可得:k=,与EXCEL给出的直线斜率相同。 我们知道普朗克常量, 所以,相对误差: 2 测量光电管的伏安特性曲线 1)用的滤色片和4mm的光阑 实验数据如下表所示: 4mm光阑 I-V AK的关系 V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I

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