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光电效应实验教学中截止电压变化原因的探讨
1
作者 郑晓 刘丰宁 张国锋 《大学物理》 2025年第6期48-52,62,共6页
在光电效应实验教学中,通过测量不同频率下的截止电压,可以计算出普朗克常数,从而验证爱因斯坦光电效应方程的正确性,并加深对光的量子特性的理解.爱因斯坦的光电效应方程表明,截止电压是光频率的函数,而与光强度无关.然而,实验中发现... 在光电效应实验教学中,通过测量不同频率下的截止电压,可以计算出普朗克常数,从而验证爱因斯坦光电效应方程的正确性,并加深对光的量子特性的理解.爱因斯坦的光电效应方程表明,截止电压是光频率的函数,而与光强度无关.然而,实验中发现截止电压的变化与光强度有关,因为光强度影响光电子的发射数量.不过,一旦达到饱和状态,光强度对截止电压便不再产生影响.此外,暗电流的存在也会影响截止电压的测量,带来误差.对这些因素的系统分析,有助于学生全面理解光电效应及其量子性质. 展开更多
关键词 光电效应 普朗克常数 截至电压
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温度对零电流法测普朗克常数实验的影响
2
作者 王云志 孙会娟 《物理与工程》 2025年第2期302-306,共5页
在用汞灯作为光源的光电效应实验中,为了找到最佳的预热时间,使用二十多台同一厂家的光电效应实验仪,在常温下,使用秒表记录预热时间,用激光红外测温仪测量了不同预热时间对应的汞灯光源的温度。用零电流法测得五种滤色片对应的遏止电... 在用汞灯作为光源的光电效应实验中,为了找到最佳的预热时间,使用二十多台同一厂家的光电效应实验仪,在常温下,使用秒表记录预热时间,用激光红外测温仪测量了不同预热时间对应的汞灯光源的温度。用零电流法测得五种滤色片对应的遏止电压。通过开空调和电风扇来降低汞灯表面的温度,与常温下相比较,在同样的预热时间下,计算出普朗克常数以及相对误差,找到了零电流法测定普朗克常数实验中汞灯光源的最佳预热时间,分析了汞灯温度对普朗克常数测量结果影响的定性关系。 展开更多
关键词 光电效应 普朗克常数 零电流法 预热时间
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用能量色散型X射线衍射仪测量普朗克常量
3
作者 武宝一 王春梅 沈国土 《物理实验》 2025年第4期37-41,共5页
X射线衍射仪可以采用X射线谱短波限法测量普朗克常量.通过能量色散模式测得衍射峰道序号,再利用相邻衍射级次的布拉格衍射方程,得到普朗克常量.通过对不同角度的数据进行线性拟合,可以提高测量精度.本文采用不同的定标方式、对衍射峰道... X射线衍射仪可以采用X射线谱短波限法测量普朗克常量.通过能量色散模式测得衍射峰道序号,再利用相邻衍射级次的布拉格衍射方程,得到普朗克常量.通过对不同角度的数据进行线性拟合,可以提高测量精度.本文采用不同的定标方式、对衍射峰道序号进行高斯拟合以及不同的总道数的改进方法,研究了能量色散方式测量普朗克常量的实验误差.实验结果表明:采用不同的定标方式以及对道序号进行拟合可以减小普朗克常量的测量误差,使用不同总道数的实验结果则无显著差别. 展开更多
关键词 普朗克常量 X射线衍射仪 布拉格衍射
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基于可见度原理的新型普朗克常数测量实验
4
作者 包莎 罗进 +2 位作者 陈其炫 戴文彬 邬云文 《吉首大学学报(自然科学版)》 2025年第6期42-46,共5页
通过牛顿环干涉实验与光电效应实验,借助Matlab软件对光的干涉实验原理进行模型仿真与数据分析,探究6种有色玻璃结合白炽灯制成的具有不同波长范围的入射光源发生光电效应时入射光最大频率与截止电压的关系,提出一种基于可见度原理的新... 通过牛顿环干涉实验与光电效应实验,借助Matlab软件对光的干涉实验原理进行模型仿真与数据分析,探究6种有色玻璃结合白炽灯制成的具有不同波长范围的入射光源发生光电效应时入射光最大频率与截止电压的关系,提出一种基于可见度原理的新型普朗克常数测量方法.首先,利用有色玻璃过滤自然光得到小波段光源;其次,通过牛顿环干涉确定入射光的频率范围,获取最大频率;然后,以零电流法测量截止电压,分析入射光最大频率与截止电压的关系;最后,计算得到普朗克常数h≈6.198×10^(-34)J·s,与精确值相比,相对误差为6.46%.此方法可在简易环境下完成普朗克常数测量. 展开更多
关键词 普朗克常数 光电效应 可见度原理 零电流法 牛顿环干涉
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Quantum Cosmology: Cosmology Directly Linked to the Planck Scale in General Relativity Theory and Newton Gravity: The Link between Microcosmos and Cosmos
5
作者 Espen Gaarder Haug 《Open Journal of Microphysics》 2025年第1期1-23,共23页
In this paper, we will demonstrate that there is a link between cosmology and the Planck scale. It has, in recent years, been shown that the Planck length can be determined independently of G, ℏ, and c, and that a ser... In this paper, we will demonstrate that there is a link between cosmology and the Planck scale. It has, in recent years, been shown that the Planck length can be determined independently of G, ℏ, and c, and that a series of cosmological predictions can be derived solely from two constants, namely the Planck length and the speed of gravity. The speed of gravity can be easily determined without knowledge of the speed of light [1] [2]. This provides a new perspective on cosmology and demonstrates that there is a link between the Planck scale and cosmology. This is fully consistent with a recent quantization of general relativity theory that links general relativity to the Compton frequency and the Planck scale. We examine both the Friedmann cosmology and the recently introduced cosmology based on the extremal solution of the Reissner-Nordström, Kerr, and Kerr-Newman metric.1. 展开更多
关键词 Hubble Constant Hubble Radius Universe Equation Freedman Universe Extremal Universe Planck Length Compton Length
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能量天平研究进展 被引量:8
6
作者 张钟华 李辰 +7 位作者 贺青 李正坤 韩冰 鲁云峰 兰江 李世松 富雅琼 王刚 《计量学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期305-310,共6页
能量天平法已在中国计量科学研究院开展了几年的研究。研究的目的与功率天平法是一致的,即通过测量普朗克常数来建立质量量子基准,但具体方法不同。2010年以来该项研究取得一定进展。例如对于直流互感量测量这一关键问题,已研究出一... 能量天平法已在中国计量科学研究院开展了几年的研究。研究的目的与功率天平法是一致的,即通过测量普朗克常数来建立质量量子基准,但具体方法不同。2010年以来该项研究取得一定进展。例如对于直流互感量测量这一关键问题,已研究出一种新的方波补偿方法,测量不确定度达到10^-7量级(k =1)。还研发了一种涡流传感器,可更准确地对可动线圈定位。线圈系统的准直问题也得到进展,研制了一种油阻尼器,大大减小了由于天平基础振动和线圈加热上升气流引起的线圈抖动。这些措施改善了线圈位置及互感测量的不确定度。测量普朗克常数h 的最新结果为6.626104(59)×10^-34 J·s,综合的相对不确定度为8.9×10^-6(k =1)。对所遇到的困难和进一步的改进措施也在文中进行了讨论。 展开更多
关键词 计量学 千克 SI 单位的重新定义 能量天平 普朗克常数 互感 准直 油组尼
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阿伏加德罗常数测量与千克重新定义 被引量:10
7
作者 罗志勇 王金涛 +1 位作者 刘翔 李占宏 《计量学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期377-380,共4页
当千克用固定普朗克常数h的方法定义时,X射线晶体密度法(XRCD)即被用来定义和复现千克,它采用对浓缩28Si原子计数的方法来测量阿伏加德罗常数NA,已将NA和h的测量不确定度达到2×10-8,并反过来确定硅球的质量实现对千克的量值复现。... 当千克用固定普朗克常数h的方法定义时,X射线晶体密度法(XRCD)即被用来定义和复现千克,它采用对浓缩28Si原子计数的方法来测量阿伏加德罗常数NA,已将NA和h的测量不确定度达到2×10-8,并反过来确定硅球的质量实现对千克的量值复现。阐述了晶格常数、同位素、浓缩硅、硅球直径及表面氧化层等阿伏加德罗常数测量的关键技术的研究进展。介绍了原子计数法千克定义及其量值复现方法,该方法将为国际单位制改制之后我国质量量值复现提供参考。 展开更多
关键词 计量学 X射线晶体密度法 阿伏加德罗常数 千克 普朗克常数 SI重新定义
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普朗克常数h测定与质量量子基准的最新研究进展 被引量:7
8
作者 韩冰 贺青 +3 位作者 李世松 张钟华 李正坤 李辰 《计量学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期90-96,共7页
摘要:借助基本物理常数来定义新的国际单位制一直是国际计量界研究的热点,其中对于普朗克常数h的测量,出现过电流天平方案、电压天平方案、超导磁悬浮方案、功率天平方案和能量天平方案等多种电学方案。一旦普朗克常数h被精确测定,... 摘要:借助基本物理常数来定义新的国际单位制一直是国际计量界研究的热点,其中对于普朗克常数h的测量,出现过电流天平方案、电压天平方案、超导磁悬浮方案、功率天平方案和能量天平方案等多种电学方案。一旦普朗克常数h被精确测定,则可以用其来定义新的质量单位,实现质量基准的量子化。详细比较了现阶段各国应用电学方法测量普朗克常数h方案的原理、装置和进展,对将来普朗克常数h的精确测量以及质量量子基准的发展趋势进行了预测。 展开更多
关键词 计量学 质量量子基准 普朗克常数h 电流天平 功率天平 能量天平
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普朗克常数h测定系统中磁场线圈稳流源研究 被引量:8
9
作者 王农 韩冰 +2 位作者 贺青 张钟华 李小亭 《电测与仪表》 北大核心 2011年第7期1-6,共6页
在建立我国普朗克常数h测定系统中,对高稳定度直流电源提出了新的要求。本文提出一种基于串联补偿型的专用磁场稳流源。通过设计特殊的采样电阻,选用稳定的基准电压,优选性能突出的运放,并针对感性负载进行关键的补偿,搭建了一套稳定度... 在建立我国普朗克常数h测定系统中,对高稳定度直流电源提出了新的要求。本文提出一种基于串联补偿型的专用磁场稳流源。通过设计特殊的采样电阻,选用稳定的基准电压,优选性能突出的运放,并针对感性负载进行关键的补偿,搭建了一套稳定度达到4.5×10-6/30min的稳流源,可用作现阶段普朗克常数h测定系统的磁场稳流源。 展开更多
关键词 普朗克常数h 磁场稳流源 基准电压 采样电阻 MOSFET
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能量天平不确定度分析与整体系统改进 被引量:5
10
作者 许金鑫 张钟华 +1 位作者 李正坤 鲁云峰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1168-1175,共8页
将质量单位千克溯源到普朗克常数上是目前计量领域公认的实现质量重新定义的方法。能量天平法则是我国提出的用来测量普朗克常数与复现质量的一种方案。与国外采用的功率天平法相比,能量天平法拥有静态测量的优点。第一代能量天平系统... 将质量单位千克溯源到普朗克常数上是目前计量领域公认的实现质量重新定义的方法。能量天平法则是我国提出的用来测量普朗克常数与复现质量的一种方案。与国外采用的功率天平法相比,能量天平法拥有静态测量的优点。第一代能量天平系统已经完成了整体系统实验,对其不确定度的详细分析,有助于进一步优化设计方案,改进实验过程。最后得到其整体的不确定度为2.5×10^(-6)。针对其中主要的不确定度来源,在第2代能量系统中分别提出了相应的改进办法,为进一步降低实验不确定度提供了保证。 展开更多
关键词 普朗克常数 千克 功率天平 能量天平 不确定度
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光电效应测普朗克常数实验研究 被引量:4
11
作者 马书炳 丁永清 +1 位作者 赵学民 戴玮 《实验室研究与探索》 CAS 1999年第1期61-62,66,共3页
简要探讨了利用光电效应测普朗克常数时的几个最佳条件,并对某些仪器部件进行了改进,所得结果误差明显减小。
关键词 光电效应 普朗克常数 最佳条件 实验研究 光电管
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实现质量量子基准的两种途径 被引量:4
12
作者 李辰 韩冰 +2 位作者 贺青 张钟华 李正坤 《计量学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期517-520,共4页
基于基本物理常数定义新的国际单位制成为21世纪国际计量界研究的热点,然而目前一些常数的测定尚未达到所需的不确定度范围。质量量子标准研究更是目前计量领域研究的重点和难点。经过30多年的发展,硅球法和功率天平法取得了重大进展... 基于基本物理常数定义新的国际单位制成为21世纪国际计量界研究的热点,然而目前一些常数的测定尚未达到所需的不确定度范围。质量量子标准研究更是目前计量领域研究的重点和难点。经过30多年的发展,硅球法和功率天平法取得了重大进展,但目前发表的测量结果之间尚存在10^-7量级的偏差。通过详细比较各国实现质量量子基准的两种途径,指出无论是依靠普朗克常数h还是阿佛伽德罗常数NA,在现阶段,取代国际千克原器尚有很长的一段路需要摸索。 展开更多
关键词 计量学 质量量子基准 普朗克常数h 阿佛伽德罗常数NA 硅球 功率天平 能量天平
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光电效应测普朗克常数新数据处理方法 被引量:11
13
作者 白光富 袁升 +1 位作者 马泽斌 胡仁林 《物理与工程》 2013年第3期4-8,共5页
针对光电效应测普朗克常数实验的数据处理,作者在总结了现有方法的基础上提出了一种新的方法:分段曲线拟合交点法.对测量的数据分为两段拟合,将截止电压左边近似拟合为一次函数:I=a0+a1U,截止电压右边近似拟合为指数函数和一次函数之和... 针对光电效应测普朗克常数实验的数据处理,作者在总结了现有方法的基础上提出了一种新的方法:分段曲线拟合交点法.对测量的数据分为两段拟合,将截止电压左边近似拟合为一次函数:I=a0+a1U,截止电压右边近似拟合为指数函数和一次函数之和的形式:I=b0+b1U+b2eb3U+b4,用SPSS和Matlab软件对测量的数据进行处理,拟合得到两个函数,利用这两个函数求出分段曲线的交点,即为截止电压,再求得普朗克常数.并将该方法得到的结果与其他方法做了对比,表明分段曲线拟合交点法有明显优点. 展开更多
关键词 光电效应 普朗克常数 截止电压 曲线拟合
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光电效应实验分析 被引量:16
14
作者 霍连利 蒙上阳 杨秀清 《物理实验》 北大核心 2001年第2期41-42,共2页
分析了光电效应实验中用反向遏止电压法测量普朗克常量的实验原理 。
关键词 光电效应 普朗克常量 暗电流 反向电流 本底电流 图解法 反向遏止电压法 实验
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光电效应测量普朗克常量实验的研究 被引量:14
15
作者 陈若辉 郭赫 《北华大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第4期303-305,共3页
根据准爱因斯坦光电方程确定了阴极电流曲线的类型,分析实测电流的组成及形成原因,对实验数据进行处理和对曲线进行拟合,得到了较好的实验结果.
关键词 爱因斯坦光电方程 普朗克常量 曲线拟合
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在光电效应实验中用曲率法测普朗克常量 被引量:28
16
作者 章佳伟 殷士龙 《物理实验》 北大核心 2003年第11期42-44,共3页
分析了光电效应实验中测试普朗克常量传统的数据处理方法的局限性 ,提出了运用非线性最小平方拟合的方法进行曲线拟合并用曲率法确定遏止电压 Us,经线性拟合后可获得较精确的普朗克常量 .
关键词 光电效应 曲率法 普朗克常数 遏止电压 线性拟合 实验数据处理
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外光电法测量普朗克常量的误差分析与修正 被引量:8
17
作者 张开骁 孔维钰 +2 位作者 朱卫华 宋建平 刘明熠 《物理实验》 2013年第1期40-42,共3页
光电效应实验测量得到的普朗克常量与公认普朗克常量值之间存在较大误差,本文通过一系列实验和数据分析,证明了光电效应实验中截止电压对应的光波长并不是滤色片标称的波长,而是小于滤色片标称的波长,是与光电管灵敏度相关的某一起始波... 光电效应实验测量得到的普朗克常量与公认普朗克常量值之间存在较大误差,本文通过一系列实验和数据分析,证明了光电效应实验中截止电压对应的光波长并不是滤色片标称的波长,而是小于滤色片标称的波长,是与光电管灵敏度相关的某一起始波长,即起始波长标称不准是误差的主要因素,并设计了相应的改进方案. 展开更多
关键词 光电效应 普朗克常量 起始波长 逸出功
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一种测定普朗克常数的综合实验装置 被引量:2
18
作者 田凯 王照平 蔡晓艳 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第12期58-61,共4页
目前验证光电效应实验规律及利用光电效应测定普朗克常数的实验装置多采用高压汞灯作为光源,通过滤色片获得5种不同波长的单色光,单色性并不好,并且只有5种,不能验证并测出频率阈值,而且数据比较少,影响测量精度。通过改变光源与光电管... 目前验证光电效应实验规律及利用光电效应测定普朗克常数的实验装置多采用高压汞灯作为光源,通过滤色片获得5种不同波长的单色光,单色性并不好,并且只有5种,不能验证并测出频率阈值,而且数据比较少,影响测量精度。通过改变光源与光电管之间的距离或者改变光电管前端光阑孔径的大小来改变入射到光电管上光的强度,只能定性地而无法定量地验证光电效应与强度相关的实验规律。针对以上不足,提出一种综合实验装置,该装置采用单色仪来获得单色光源,该光源单色性能好,波长连续可调,利用两个偏振片准确控制入射光的强度,从而既可以定量地验证光电效应实验规律,又可以方便、准确地测定普朗克常数。 展开更多
关键词 光电效应 普朗克常数 实验装置 单色仪
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基本电荷量常数定值综述 被引量:5
19
作者 刘民 彭明 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期322-327,共6页
综述电磁学基本单位和电荷量测定的历史,解释基本电荷量成为国际单位制成员之一的意义。库仑定律和安培定律是联系电磁学与机械力学的桥梁,由两个定律分别发展出绝对静电单位制和绝对电磁单位制。实用单位制的出现,使电磁学形成了独立... 综述电磁学基本单位和电荷量测定的历史,解释基本电荷量成为国际单位制成员之一的意义。库仑定律和安培定律是联系电磁学与机械力学的桥梁,由两个定律分别发展出绝对静电单位制和绝对电磁单位制。实用单位制的出现,使电磁学形成了独立的单位体系,为了与机械功率等效,选择了电流作为基本量,规定真空磁导率。密立根油滴实验是仅有的测定基本电荷量的实验,因为准确度较低,电荷量的溯源体系一直未出现。基本电荷量值的确定,不是依赖约瑟夫森常数K J和冯·克里青常数R K,而是在普朗克常数被确定后,由精细结构常数公式计算出来的。基本电荷量被确定后,真空磁导率的角色发生了根本变化,在安培定律公式中发挥着平衡电磁学和力学单位的作用。 展开更多
关键词 计量学 基本电荷量 国际单位制 绝对静电单位制 绝对电磁单位制 实用单位制 密立根油滴实验 普朗克常数 精细结构常数 真空磁导率
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光电效应演示和普朗克常量测定仪 被引量:10
20
作者 李春密 李多 +1 位作者 平澄 张仲秋 《物理实验》 2006年第3期41-42,46,共3页
在光电效应演示实验中.用LED光源代替汞灯,既可增强实验演示效果,又可定量计算普朗克常量.
关键词 光电效应 普朗克常量 LED光谱曲线
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