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杏耀注册测量Matlab在普朗克常数中的应用
来源:本站原创 浏览量: 日期:2019-06-10 09:46

分析了传统光电效应实验测量普朗克常数的方法的局限性。提出了将拐点法与matlab软件结合使用的方法。最小二乘拟合用于获得准确的结果。 

关键词光电效应;普朗克常数;抑制电压;交叉法;最小二乘拟合; matlab

1引言

基于基于爱因斯坦光电方程的光电效应测量普朗克常数。入射光的频率ν与其相应的抑制电压之间的线性关系可以通过u0-ν关系曲线的斜率k和电子电荷e的乘积来获得。 Langke常数,因此确定不同频率的光的抑制电压变得至关重要。然而,在实验中,由于存在由背景电流,暗电流,收集的极光电流和热电子发射组成的背景电流,很难确定抑制电压u0。 

对于光电特性曲线的正向杏耀注册电流快速上升且反向电流小的情况,应该通过交叉法和拐点法采用确定抑制电压的方法。交叉方法是当每条线测量的电流为零时,直接测量相应电压的绝对值作为抑制电压u0。该方法简单易操作,但误差较大;拐点法是找出与光电流伏安特性曲线相反的方法。电流的“抬头点”用于确定抑制电压,然后使用matlab和计算方法处理数据,使过程更科学,操作更简单,更好。 

2实验设备和数据记录

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实验采用四川现代大学教学研究中心制作的xd-p3光电效应实验仪。测量数据如表1所示.

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从表2可以看出,通过计算方法的反演方法得到的数值明显优于交叉法得到的数值,并且由于使用了matlab软件,计算过程更简单。 

4结论

当使用拐点法处理普朗克常数实验中的数据时,matlab软件和最小二乘插值方法的引入提高了结果的准确性。计算方法的引入克服了传统方法在确定抑制电压方面的主观性。数据处理过程带来的不确定性更加科学,结果更准确,操作简单快捷。对于光电特性曲线的正电流快速上升且反向电流小的情况,可以使用拐点法来获得更好的实验结果。 

参考

[1]杨际青。爱因斯坦的光电方程和光电效应实验外推法[J]。大学物理,2003,22(3)27-30。

[2]杨继庆。改进的光电效应测量普朗克常数外推实验[j]。大学物理,2003,22(12)38-41。

[3] Geraldrecktenwald,吴卫国等。数学方法及matlab的实现与应用[m]。北京机械工业出版社,2004.321-323。[4]吴英利,李平洲。用接近平均法测量普朗克常数[j]。物理实验,2007,27(4)42-47。

[5]陈若晖,郭鹤。普朗克光电效应测量常数实验研究[J]。北华大学学报(自然科学版),2007,8(4)303-305。