
光电效应实验是通过测量光电流强度与光的频率或强度的关系来确定金属表面的逸出功。逸出功是指从金属表面释放出一个电子所需的最小能量。
下面是光电实验的步骤及计算逸出功的公式:
步骤1:将光电管(photocathode)和阳极(anode)之间加上高压电源,使其形成高电压。
步骤2:用激光器照射光电管的表面,使其发射出光电子。
步骤3:测量光电子的电流强度,即光电流强度I。
步骤4:改变激光器的频率或波长,重复步骤2和3,得到不同频率或波长下的光电流强度I。
步骤5:根据实验数据,绘制光电流强度I与光频率或波长的曲线。
计算逸出功的公式为:
逸出功 = h * f0 - Φ
其中,h为普朗克常数,f0为光电子的截止频率,Φ为金属的功函数。
截止频率f0可以通过测量光电子的最大动能和金属表面的功函数来计算得出。当光电子的动能等于金属表面的功函数时,光电子刚好能够从金属表面逸出。因此,截止频率f0可以用以下公式计算:
f0 = sqrt(Φ / m)
其中,m为光电子的质量。
综上所述,通过光电效应实验可以求出逸出功和截止频率,进而了解金属表面的电子行为和性质。