吴世宝，马佳，马瀚龙

Python语言在PN结特性和玻尔兹曼常数测定实验数据处理中的应用

吴世宝，马佳2，马瀚龙3

（沈阳航空航天大学 1. 航空宇航学院，2. 理学院，3. 创新创业学院，辽宁 沈阳 110136）

PN结特性和玻尔兹曼常数测定实验对理解PN结的物理特性具有十分重要的意义，但在实验的过程中要记录大量的数据，且数据处理过程较为繁琐．为此使用Python语言编程设计了一个Python GUI数据处理系统，利用图解法处理实验数据．结果表明，利用此系统处理实验数据能够有效节约时间，且其计算结果与理论值更为相近，有利于得出准确的结论．

PN结特性；玻尔兹曼常数；Python GUI；图解法

在进行本实验时，需要测量至少20组数据，并绘制相关的图像，进而获得玻尔兹曼常数的测量值．显然，面对如此庞大的工作量，利用手工作图和计算不仅费时费力，而且或多或少会出现一些错误，进而对理解PN结的物理特性产生不好的影响．为解决此问题，本文利用Python语言编程，结合相关的第三方库，设计了一种用于处理本实验相关数据的GUI界面．在使用时，用户只需按提示导入实验数据并点击对应的按钮，就可以获得所需的图像以及计算结果．

1 软件介绍

随着计算机技术日新月异地发展，目前已有多种计算机编程语言可以对GUI界面进行设计，如MATLAB，VB等[2-4]．之所以选择Python语言作为编程的载体，主要是因为在代码编写以及程序调用等方面，Python具有更为突出的优势．首先，与VB一类的传统语言相比，Python作为一种脚本语言，实现物理实验中所需的各种科学计算（如绘制图像、曲线拟合等）的代码更为简洁，且大多有已经封装好的函数可以调用[5]；……