王蕴杰，孙燕

光电效应测定普朗克常数的Matlab处理设计

王蕴杰，孙燕

介绍了应用曲率处理光电效应测定普朗克常量实验数据的方法，利用Matlab进行了相应处理程序设计，并应用该方法对实验数据进行了分析、处理，同时，对处理过程中的注意点予以了阐述。结果显示，曲率法应用于光电效应确定普朗克常量的数据时，有较高的精确度，解决了光电效应确定普朗克常量实验截止电压不易确定和实验处理结果误差较大等问题。

普朗克常数；截止电压；Matlab；曲率法

0 引言

普朗克常数是自然界中一个普遍适用常数，利用光电效应测定普朗克常量，主要是通过测量光电管的截止电压与对应光频率ν关系，再经处理后得出h值。其原理如图1所示：

图1 光电效应实验装置

公式（1）中：E为光电子逸出金属表面后的动能，h为普朗克常量，ν为入射阴极K光线的频率，为阴极K金属材料的逸出功。

此时，光电子会落在阳极A上形成光电流，如果阳极A与阴极K之间施加一适当的负电位时，光电子便全部不能到达阳极A，光电流为零，即光电效应的截止电压。此时必然存在有关系，如公式（2）：

公式（2）中e为电子电量。由公式（1）、（2）式可得公式（3）：

1 光电效应实验数据及曲率法

1.1 曲率法

由原理可知利用光电效应测定普朗克常量的关键在于确定截止电压，由于截止电压两侧的光电管伏安特性曲线呈现不同函数关系，故将截止电压对应点称为“拐点”，“拐点”确定的准确度是影响实验精度的关键。

曲率……