光电效应伏安曲线研究
2020-05-09王学荣
王学荣
摘 要：在物理中所讲的是光电效应伏安曲线是电流与电压之间的得一些关系的显现，再进行一些物理实验的时候，其中的大部分的电压都是利用伏安曲线求得的，在经过电压与射光频率就可以求得另一个常量普朗克常量。因此，伏安曲线对于当代的物理学中的一些关键数据的求得是非常重要的。
关键词：光电效应 伏安特性 曲线
中图分类号：O482.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）01（a）-0114-02
在以下的论述中主要是对于伏安特性的影响方面进行了一些深层次的探究，其入手点为光源的光谱线型。在进行探究的时候是以测绘的形式经过一些数据的计算算出所产生的伏安曲特征，这样的研究对于物理界的发展具有重要的意义。
1 光电效应基本概念
光电效应的含义通俗地讲就是光与电的关系，就是金属的表面受到光的照射所产生电子的现象称为光电效应，其中产生的电子为光电子，当其在一定的作用下形成了光电流，其中产生的一些功称为逸出功。
2 光电效应伏安曲线的研究意义
光电效应伏安曲线研究的主要的内容为电压与光电流之间的关系图，在进行关于物理电压实验的时候其中的大部分电压数据都是由光电伏安曲线求得的，并且利用这一定律再加上射光的一些频率就求得了普朗克常量。所以说，光伏效应伏安曲线的研究来说对于一些确定数据的研究具有非常重要的作用。在对于光电效应伏安曲线的研究来说，其对于电压的精确地测量具有非常重要的作用。可以说，研究光电效应伏安曲线可以在一定程度上为物理提供更加准确的数据，能够保证实验数据准确地完成。
3 光源光谱线型的伏安特性
3.1 光电效应伏安特性曲线函数
在伏安曲线中，经过研究发现光子的能量与频率在一定程度上成正比，也就是说一个频率中能量的具体算法为。
根据原有的相对论的知识可以求得一些数据：
根据光的波粒二象性和原有的能量守恒定律相联系可以进行以下的计算：。
在上面的公式中，其中A为上文提到得逸出功，这个公式称为最初功公式。
3.2 影响伏安特性曲线的因素
在研究的过程中根据原有的伏安曲线函数公式：可以算的，在公式中的系数K、普朗克常量h、电子电量e和截止频率v0为定值。所以说，对于伏安特性的影响来自多方面，其中的影响主要有电压U和光照强度I。
（1）在所处的频率和光的强度一定的时候，呈现出一定的规律，电流随着电压的增加而增加;在反向电压增加的时候而减少，在这种情况下，电压为U0。
（2）光电流在一定情况下与光照的强度成正比。
（3）电压的大小与光电流i有关，而射光的频率与电压成正比。
上面所叙述的三种情况都是经过实践的实验而求得的，但是在这时又有一个问题，就是射光的频率与伏安特性之间的关系，以及影响的方面。在实验中发现，其中的光电效应所产生的光不是单色光，而产生的光与频率有着密不可分的关系，其中蕴含着一些函数的关系，所以说，对于光电效应伏安曲线的研究具有非常重要的作用。
3.2.1 实际光源的非单色性
在光电效应中所用的光源是经过了特殊的处理而获得的光源，其中运用的光源为单色光，其中所产生的频率不同。在经过研究后光电效应产生的光电流用不同的频率的单色光，在其中的曲线中研究曲线的点为该研究的戒指的电压。在曲线中的抬头点具有一定的不确定性，这样就在一定程度上产生误差。在经过一些仪器检测以后发现在光电效应伏安曲线的研究中运用的光不是单色光，而是复合光。
3.2.2 光源的光谱线型
光谱线是光谱线强度随着频率在一定的情况下的变化程度 在变化中其中主要有分子间无规则热运动、能级结构不同和粒子之间的相互碰撞等情况导致这些广谱的分部具有不规则性的原因。其中光谱线有多中的类型，主要有简约线型、高斯线型等等，在运用的光谱线不同的情况下其中将会产生不同的光电效应的變化。
实验结果：
结果对于上面三种实验结果的探究可以得出：
（1）当电压较大（此时光电流i还未达完全到饱和）时，伏安特性曲线像一条直线一样，且直线反向延长线与U轴的交点横坐标为。
（2）在探究中发现，各种类型的截止的电压都是相同的，即。
（3）在研究中发现伏安特性曲线是比较光滑，无转折点，伏安特性函数具有一定的连续性。根据以上面的结果，可以求出相应的电压值，再结合原有的公式可求出普朗克常量。
在一般的情况下，在进行相关的物理实验的时候用的光电流都是单色片所产生的，并且通过这样的实验的结果得出一些曲线的规律，并且标注好截止电压。在进行相关的实验的时候，可以运用本文中的一些实验来进行探测，这样可以在一一定程度上减少误差，让实验更加地准确。
参考文献
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[2] 曹芳玲，邹哲奇，鲁晓东.分段线性拟合方法确定光电效应遏止电压[J].大学物理实验，2011，24（6）：74-77.
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