演示实验:光电效应

刘老师高中物理微课堂2018-06-25 15:11:26

【写在前面】一般我们对于自己会做的实验是不屑于去看“说明书”的。由于前两天做“阴极射线在磁场中的偏转”实验时,我被“电子感应圈”电了一下。所以,一看到这套“光电效应”器材上有“高压”的图标,就准备了“放电杆”。录像时还强调说:“做完实验,要把锌板和铜丝网之间的高压电放一放”。

可是,等我坐下来看说明书时,才发现“为了延长仪器的使用寿命,无需短接释放仪器内的残余高压。”(只好费尽心机地把那一段剪掉,哈哈)

回想一下,在正常操作的情况下,确实也没有什么危险。又联想到“电火花计时器”上标示工作时会产生“30Kv”的高电压,我们正常操作,也不需要放电的。不过,需要用完及时从插座上拔下来。


【正文】“光电效应”是人教版高中物理3-5第十七章《波粒二象性》的第二节《科学的转折:光的粒子性》中的演示实验。


实验器材:

整套器材有高压电源、微电流放大器、锌板、铜丝网、紫外光源等。

本仪器的紫外线的谱线频率大于锌板的极限频率,满足产生光电效应的条件。

器材的直流高压(加在锌板和铜丝网之间的)输出大于700V


操作步骤:

实验前(1)要卸下铜丝网,然后用砂纸打磨锌板表面,并用干纱布擦干净。然后装上铜丝网,旋紧四角螺栓。

(2)按照仪器上的标示进行三个连接。第一,接电流计(演示电表的灵敏电流计接线柱);第二,接3v的直流电(两节干电池串联);第三,锌板、铜丝网接高压电(由仪器内部输出,有接线柱 )。



进行实验:

(1)打开电源开关,指示灯亮。此时电流计指针如有摆动,调整面板上的调零旋钮,使之回零。

(2)开启紫外线灯,靠近、远离锌板。观察电流计示数增大、减小。(说明光越强,从锌板上逸出的光电子数越多,光电流越大

(3)关闭紫外线灯。换日光灯。电流计示数立即变为零,而且不随着日光灯的靠近、远离而变化。证明可见光不能使锌板表面逸出电子,不产生光电效应


实验后:

(1)关机后,由于电容仍存有残余高压电,因此禁止马上触摸锌板或铜丝网、高压接线柱等。

(2)在使用仪器后,为了延长仪器的使用寿命,无需短接释放仪器内的残余高压。过数小时后,残余高压会自动消失。


【写在后面】将所有我们实验室能做的高中物理实验全部拍摄下来,是一个“浩大的工程”。据本人初步统计,高中物理课本上提到的力学、电磁学、光学、原子物理学这四个方面的实验一共有107个。我现在只拍摄了十几个。所以,感觉“任重而道远”。

前几天,看了“楞次定律应用两个小实验”之后,有朋友给我留言说:“你做的实验缺乏创新和亮点”。希望我能改进、提高研究的层次。

首先非常感谢朋友的关注,你们的每一次阅读、转发、留言都是对我的鼓励。谢谢你们!然后,我想统一解释一下。

是的。我是在做“常规实验”。

我的初衷就是做一套完整的高中物理实验视频,保存起来。用的时候,可以随时调出来,看到规范的操作、清晰的现象,还可以快进、慢放。而不必在网上苦苦搜索而浪费时间,不必忍受找不到合适的内容、或者找到了无法观看的痛苦。

在方便我自己使用的同时,如果能对同行或者高中理科学生有帮助,我会更加快乐、更有成就感的。所以,我会克服困难,继续做下去的。


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