[實用新型]用溴鎢燈和單色儀測量普朗克常量的實驗裝置

有效

• 申請號: 201220699334.9
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN202996149U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 張姝;劉繼鐸;包勒德
• 申請（專利權）人: 天津港東科技發展股份有限公司
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

技術領域

本實用新型涉及一種大學物理實驗設備，主要涉及一種用溴鎢燈和單色儀測量普朗克常量的實驗裝置，屬于大學物理實驗儀器領域。?

背景技術

普朗克常量是自然界中一個重要的普適常量，是普朗克引入的與黑體發射和吸收相關的普適常量，它可以用光電效應法簡單而又準確地測量出來。進行光電效應實驗，并測出普朗克常量，有助于學生了解光的量子性及量子理論的相關知識，更好的認識h這個普適常量。?

當有入射光照射到光電管陰極上時，光電管產生的光電子在電場的作用下向陽極遷移構成光電流。通過外加反向電壓，可以使光電流的大小為零，此時的電壓即為截止電壓。測量不同波長下的截止電壓，通過最小二乘法擬合直線，就可以得到普朗克常量和逸出功。?

現在大部分獲得單色光的方法，是使用汞燈加濾光片的方式，在可見區只能得到有限的幾個波長數據。如577nm，546.1nm，435.8nm等。整個實驗，可測量的實驗數據少，通過最小二乘法擬合直線的參數誤差就大。?

發明內容

針對現有技術方法的不足，本實用新型目的是提供一種用溴鎢燈和單色儀測量普朗克常量的實驗裝置，能夠使多個波長的光照射到光電管上，進而提供多個波長的截止電壓的數據。?

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為提供一種用溴鎢燈和光柵單色儀測量普朗克常量的實驗裝置，該實驗裝置包括有鎢燈光源及電源、聚光鏡、光柵單色儀、遮光罩、光電管、支撐及采集顯示電路部分。?

本實用新型的效果是采用該實驗裝置，用鎢燈和光柵單色儀來產生準單色光，產生的準單色光照射到光電管上，通過光電效應來測量截止電壓，通過調節光柵的角度，就可以讓370nm~700nm中多個不同波長的光照射到光電管上，通過提供多個波長的截止電壓的數據，來提高實驗數據的數量和降低最終結果的誤差。?

附圖說明

圖1為本實用新型的用鎢燈和單色儀測量普朗克常量實驗裝置結構示意圖；?

圖2為本實用新型的光柵單色儀結構示意圖。?

圖中：?

1、鎢燈光源及電源??2、聚光鏡??3、光柵單色儀??4、遮光罩?

5、光電管??6、支撐及采集顯示電路部分??7、入縫??8、前反射鏡?

9、前球面反射鏡??10、光柵??11、后球面反射鏡??12、后反射鏡?

13、出縫??14、測微頭?

具體實施方式

結合附圖對本實用新型的用溴鎢燈和單色儀測量普朗克常量的實驗裝置結構加以詳述。?

本實用新型的用溴鎢燈和單色儀測量普朗克常量的實驗裝置，通過鎢燈產生復色光，用聚光鏡將光能會聚到光柵單色儀的入縫處，進入入縫的光，經過反射鏡反射，通過球面反射鏡成平行光束，照射到光柵上，經過光柵分光，形成的準單色光經球面反射鏡會聚，再經反射鏡反射，透過光柵單色儀的出縫出射，經過遮光罩，照射到光電管上，通過相應的控制和處理電路，得到該波長的截止電壓。通過連接到光柵上的測微頭，即可改變光柵單色儀的出射波長，通過根據得到的一組截止電壓和波長的數據，通過最小二乘法擬合運算，得到普朗克常量和金屬材料的逸出功等數據。?

如圖1所示，本實用新型的用溴鎢燈和單色儀測量普朗克常量的實驗裝置包括有鎢燈光源及電源1、聚光鏡2、光柵單色儀3，遮光罩4、光電管5、支撐及采集顯示電路部分6。所述聚光鏡2緊貼在鎢燈光源及電源1的外殼上；所述遮光罩4固定在光柵單色儀3的出縫處，光電管5安裝于密封盒內，其感光面面向光柵單色儀3和遮光罩4方向，光電管5和支撐及采集顯示電路部分6之間通過屏蔽電纜相連。上述鎢燈光源及電源1，聚光鏡2，光柵單色儀3出縫和入縫、遮光罩4的中心以及光電管5光敏中心均在一條直線上。?

鎢燈光源及電源1，聚光鏡2，光柵單色儀3，光電管5均放在起支撐作用的支撐及采集顯示電路部分6上；通過光電效應來測量普朗克常量的采集顯示電路放在支撐部件內，其電路和方法比較成熟，這里就不再贅述。?

光柵單色儀3的結構如圖2所示，其中入縫7為一個長方形狹縫，光線從入縫7進入；經過前反射鏡8反射，照射到前球面反射鏡9上；經過前球面反射鏡9會聚，成近似平行光照射到光柵10上；經光柵10分光，分成的各單色光經后球面反射鏡11會聚，再經后反射鏡12反射，經出縫13出射。通過測微頭14調節光柵10的角度，可以控制從出縫13出射的光的波長；通過校準，可通過測微頭上的刻度可讀出出射光波的波長。?