关于光电效应有这样一条规律: 对于同一种金属材料, 如果入射光频率大于红限频率M0 且频率保持不变时, 饱和光电流的大小与入射光强度成正比。 这一规律反映了光的量子性。频率一定时, 光强与光子数成正比, 所以饱和光电流亦与光强度成正比。但是，其中并没有说明光强度确定的情况下,饱和光电流与入射光的频率之间的关系。事实上，实验数据本身也没有表现出明显确切的规律。文献指出，在光强一定的条件下, 饱和光电流随入射光频率的变化不能简单地得出它是随入射光频率的增大而增大、减小或不变的结论，因为这是几个因素共同作用的结果，可以简单表述为：在光强度、阴极面积以及入射角度确定的情况下,饱和光电流的大小与光电阴极的光电效率A成正比, 与入射光的频率M成反比, 而每一种材料的光电效率又随入射光的频率( 或波长) 作非线性变化。

    在数据处理方法方面，为得到较高精度的测量结果,有作者根据准爱因斯坦光电方程确定阴极电流曲线的类型,并分析实测电流的组成及形成原因，采用曲线拟合法来实现图解法求解，以期解决传统数据处理方法中人为误差大、精度和重复性差的问题。

针对上述问题，本文做了以下工作：1、分析比较不同的测光电管截止电压的方法，测定不同方法所测量的普朗克常量的误差。2、针对不同波长入射光的光电流伏安特性曲线中存在的I365>I436>I405>I546>I577的现象, 通过测量同一入射光经过不同频率滤光片的光强,探究造成这一现象的原因是否与光强有关。3、验证同一光照频率入射的情况下，饱和光电流与光强之间的确切关系。

2 理论基础

光电效应实验装置如图2.1-1所示，分别将阴极K和阳极A装入真空的密闭容器中，其中阴极K的材料为金属材料。当阴极金属板K上有光照射时，产生的光电子在加速电场作用下飞向阳极A，形成闭合回路。光电流的强弱由检流计读出。

图表 2.1-1实验装置示意图

2.1光电效应的基本实验事实

（1）如果用一定强度的单色光照射阴极K，增大加速电势差U（U=UA-UK），光电流I迅速增大，然后趋于饱和，达到饱和值IH，如图2.1-2所示。保持加速电势差不变的情况下，如果继续增大入射光的强度，光电流的数值还能继续增大，相应的IH也增大。得到光电效应实验的第一个实验事实：对于一种阴极材料，当入射光的频率确定时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。

（2）如果在光电光两端加上反向电压，即U=UA-UK变为负值，此时发现光电流并不变为零，这表明光电子仍然具有动能。如果继续加大反向电压直到光电流的大小变为零。此时电势差的绝对值Uα叫做遏止电势差。遏止电势差的存在，表明从金属表面逸出的光电子的初速存在最大值νm，也就是光电子的初动能具有上限，根据动能定理，它等于：

 ½mν2m=eUα           (2.1-1)

图2.1-2 光电效应的伏安特性曲线

  2.1-1式中e和m分别为电子的电荷量和质量。mνm/2与光强无关。这样，得到光电效应的第二个结论：从金属表面逸出的光电子具有一个初动能，与入射光的强度无关，而只与频率有关。

（3）改变入射光的频率，测定不同频率ν的遏止电势差Uα。发现他们满足线性关系：  

Uα=Kν-U0 (2.1-2)

式中的K和U0都是正数。如果金属不同，U0的数值也不一样，K是与金属性质无关的恒定值。把式(2.1-1)代入式(2.1-2)，得