光電效應(yīng)伏安曲線研究

王學(xué)榮

摘 ? 要：在物理中所講的是光電效應(yīng)伏安曲線是電流與電壓之間的得一些關(guān)系的顯現(xiàn)，再進(jìn)行一些物理實驗的時候，其中的大部分的電壓都是利用伏安曲線求得的，在經(jīng)過電壓與射光頻率就可以求得另一個常量普朗克常量。因此，伏安曲線對于當(dāng)代的物理學(xué)中的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)的求得是非常重要的。

關(guān)鍵詞：光電效應(yīng) ?伏安特性 ?曲線

中圖分類號：O482.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（a）-0114-02

在以下的論述中主要是對于伏安特性的影響方面進(jìn)行了一些深層次的探究，其入手點為光源的光譜線型。在進(jìn)行探究的時候是以測繪的形式經(jīng)過一些數(shù)據(jù)的計算算出所產(chǎn)生的伏安曲特征，這樣的研究對于物理界的發(fā)展具有重要的意義。

1 ?光電效應(yīng)基本概念

光電效應(yīng)的含義通俗地講就是光與電的關(guān)系，就是金屬的表面受到光的照射所產(chǎn)生電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)，其中產(chǎn)生的電子為光電子，當(dāng)其在一定的作用下形成了光電流，其中產(chǎn)生的一些功稱為逸出功。

2 ?光電效應(yīng)伏安曲線的研究意義

光電效應(yīng)伏安曲線研究的主要的內(nèi)容為電壓與光電流之間的關(guān)系圖，在進(jìn)行關(guān)于物理電壓實驗的時候其中的大部分電壓數(shù)據(jù)都是由光電伏安曲線求得的，并且利用這一定律再加上射光的一些頻率就求得了普朗克常量。所以說，光伏效應(yīng)伏安曲線的研究來說對于一些確定數(shù)據(jù)的研究具有非常重要的作用。在對于光電效應(yīng)伏安曲線的研究來說，其對于電壓的精確地測量具有非常重要的作用。可以說，研究光電效應(yīng)伏安曲線可以在一定程度上為物理提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，能夠保證實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地完成。

3 ?光源光譜線型的伏安特性

3.1 光電效應(yīng)伏安特性曲線函數(shù)

在伏安曲線中，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)光子的能量與頻率在一定程度上成正比，也就是說一個頻率中能量的具體算法為。

根據(jù)原有的相對論的知識可以求得一些數(shù)據(jù)：

根據(jù)光的波粒二象性和原有的能量守恒定律相聯(lián)系可以進(jìn)行以下的計算：。

在上面的公式中，其中A為上文提到得逸出功，這個公式稱為最初功公式。

3.2 影響伏安特性曲線的因素

在研究的過程中根據(jù)原有的伏安曲線函數(shù)公式：可以算的，在公式中的系數(shù)K、普朗克常量h、電子電量e和截止頻率v0為定值。所以說，對于伏安特性的影響來自多方面，其中的影響主要有電壓U和光照強度I。

（1）在所處的頻率和光的強度一定的時候，呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，電流隨著電壓的增加而增加;在反向電壓增加的時候而減少，在這種情況下，電壓為U0。

（2）光電流在一定情況下與光照的強度成正比。

（3）電壓的大小與光電流i有關(guān)，而射光的頻率與電壓成正比。

上面所敘述的三種情況都是經(jīng)過實踐的實驗而求得的，但是在這時又有一個問題，就是射光的頻率與伏安特性之間的關(guān)系，以及影響的方面。在實驗中發(fā)現(xiàn)，其中的光電效應(yīng)所產(chǎn)生的光不是單色光，而產(chǎn)生的光與頻率有著密不可分的關(guān)系，其中蘊含著一些函數(shù)的關(guān)系，所以說，對于光電效應(yīng)伏安曲線的研究具有非常重要的作用。

3.2.1 實際光源的非單色性

在光電效應(yīng)中所用的光源是經(jīng)過了特殊的處理而獲得的光源，其中運用的光源為單色光，其中所產(chǎn)生的頻率不同。在經(jīng)過研究后光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電流用不同的頻率的單色光，在其中的曲線中研究曲線的點為該研究的戒指的電壓。在曲線中的抬頭點具有一定的不確定性，這樣就在一定程度上產(chǎn)生誤差。在經(jīng)過一些儀器檢測以后發(fā)現(xiàn)在光電效應(yīng)伏安曲線的研究中運用的光不是單色光，而是復(fù)合光。

3.2.2 光源的光譜線型

光譜線是光譜線強度隨著頻率在一定的情況下的變化程度 在變化中其中主要有分子間無規(guī)則熱運動、能級結(jié)構(gòu)不同和粒子之間的相互碰撞等情況導(dǎo)致這些廣譜的分部具有不規(guī)則性的原因。其中光譜線有多中的類型，主要有簡約線型、高斯線型等等，在運用的光譜線不同的情況下其中將會產(chǎn)生不同的光電效應(yīng)的變化。

實驗結(jié)果：

結(jié)果對于上面三種實驗結(jié)果的探究可以得出：

（1）當(dāng)電壓較大（此時光電流i還未達(dá)完全到飽和）時，伏安特性曲線像一條直線一樣，且直線反向延長線與U軸的交點橫坐標(biāo)為。

（2）在探究中發(fā)現(xiàn)，各種類型的截止的電壓都是相同的，即。

（3）在研究中發(fā)現(xiàn)伏安特性曲線是比較光滑，無轉(zhuǎn)折點，伏安特性函數(shù)具有一定的連續(xù)性。根據(jù)以上面的結(jié)果，可以求出相應(yīng)的電壓值，再結(jié)合原有的公式可求出普朗克常量。

在一般的情況下，在進(jìn)行相關(guān)的物理實驗的時候用的光電流都是單色片所產(chǎn)生的，并且通過這樣的實驗的結(jié)果得出一些曲線的規(guī)律，并且標(biāo)注好截止電壓。在進(jìn)行相關(guān)的實驗的時候，可以運用本文中的一些實驗來進(jìn)行探測，這樣可以在一一定程度上減少誤差，讓實驗更加地準(zhǔn)確。

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