光电效应实验 -普朗克常量的测量 刘金环
光电效应实验 ---普朗克常量的测量 刘金环
前言 人类对光的本性的认识，到麦克斯韦提出 光是一种电磁波，光的波动说似乎已完美 无缺了。然而，就是在证实电磁波存在的 过程中，人们发现了光具有粒子性的重大 事实，这就是光电效应现象。光电效应在 量子理论的发展中有着特殊的意义
前言 ◼ 人类对光的本性的认识，到麦克斯韦提出 光是一种电磁波，光的波动说似乎已完美 无缺了。然而，就是在证实电磁波存在的 过程中，人们发现了光具有粒子性的重大 事实，这就是光电效应现象。光电效应在 量子理论的发展中有着特殊的意义
光电效应最先由赫兹发现：他的学生勒纳 德对光电效应的研究卓有成效并获1905年 诺贝尔物理学奖；爱因斯坦提出光子论从 理论上成功解决了光电效应面临的难题并 因此获1921年诺贝尔物理学奖；美国物理 学家密立根通过精确实验证实了爱因斯坦 的理论，并获1923年诺贝尔物理学奖
◼ 光电效应最先由赫兹发现；他的学生勒纳 德对光电效应的研究卓有成效并获1905年 诺贝尔物理学奖；爱因斯坦提出光子论从 理论上成功解决了光电效应面临的难题并 因此获1921年诺贝尔物理学奖；美国物理 学家密立根通过精确实验证实了爱因斯坦 的理论，并获1923年诺贝尔物理学奖
1.赫兹意外发现光电效应 发射 接收 1885年，赫兹用如图1所示的 装置来证实电磁波的存在。 ■电磁波发生器是在两根铜棒上各焊接一个磨光的黄铜球，另 一端各连接一块正方形锌板，它们共轴放置，两球间留有一 空隙，它们相当于一个电容器，与感应圈连接，构成了LC电 路。感应圈使两黄铜球聚集大量电荷，从而在空隙间产生电 火花，形成高频振荡电流，辐射高频电磁波。与这个回路相 距一定距离有电磁波接收器，是用一根粗铜导线弯成一开口 的圆环，开口端各焊一黄铜球，之间有可作微调的空隙，这 个接收器实际上也是一个LC电路。调节间隙改变接收电路的 固有频率可与发射过来的电磁波产生共振，从而在接收器的 空隙间观察到电火花
1.赫兹意外发现光电效应 ◼ 1885年，赫兹用如图1所示的 装置来证实电磁波的存在。 ◼电磁波发生器是在两根铜棒上各焊接一个磨光的黄铜球，另 一端各连接一块正方形锌板，它们共轴放置，两球间留有一 空隙，它们相当于一个电容器，与感应圈连接，构成了LC电 路。感应圈使两黄铜球聚集大量电荷，从而在空隙间产生电 火花，形成高频振荡电流，辐射高频电磁波。与这个回路相 距一定距离有电磁波接收器，是用一根粗铜导线弯成一开口 的圆环，开口端各焊一黄铜球，之间有可作微调的空隙，这 个接收器实际上也是一个LC电路。调节间隙改变接收电路的 固有频率可与发射过来的电磁波产生共振，从而在接收器的 空隙间观察到电火花
利用电火花实验装置，赫兹测量了电磁波速， 进行了研究电磁波的反射、聚焦、折射、衍射、 干涉、偏振等各种波现象的实验。 ■ 大量反复地实验不但证实了麦克斯韦电磁波理 论，同时意外地发现了表明光具有粒子性的一 个重要现象：当发射器间隙的火光被阻隔时 原来接收间隙的火花变暗，而用其他任何火花 的光照射到接收器铜球，也能促使间隙发生电 火花
◼ 利用电火花实验装置，赫兹测量了电磁波速、 进行了研究电磁波的反射、聚焦、折射、衍射、 干涉、偏振等各种波现象的实验。 ◼ 大量反复地实验不但证实了麦克斯韦电磁波理 论，同时意外地发现了表明光具有粒子性的一 个重要现象：当发射器间隙的火光被阻隔时， 原来接收间隙的火花变暗，而用其他任何火花 的光照射到接收器铜球，也能促使间隙发生电 火花