第一百一十三章 普朗克光電效應(yīng)常量測定實(shí)驗(yàn)
商易云心里清楚,自己的老師陳德治這段時(shí)間,對自己的幫助有多大,正是因?yàn)榍宄?,他才更加感激?p> “老師,這段時(shí)間,有了您的幫助,我感覺自己有了很大的進(jìn)步,實(shí)踐能力正在快速提升?!鄙桃自菩睦锴宄矍暗睦险邔ψ约罕в泻裢幌胱寣Ψ绞?。
聽到商易云的話,陳德治臉上流露出了笑容,他這一生,沒有成為華科院院士,成了他的遺憾,現(xiàn)在他只想培養(yǎng)一個(gè)能夠成為華科院院士的學(xué)生。
趁著今天下午還有時(shí)間,陳德治準(zhǔn)備帶著商易云去做一個(gè)實(shí)驗(yàn),名稱就是普朗克光電效應(yīng)常量測定實(shí)驗(yàn)。
當(dāng)一定頻率的光照射到某些金屬表面上時(shí),可以使電子從金屬表面逸出,這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。所產(chǎn)生的電子,稱為光電子。光電效應(yīng)是光的經(jīng)典電磁理論所不能解釋的。當(dāng)金屬中的電子吸收一個(gè)頻率為v的光子時(shí),便獲得這光子的全部能量hv,如果這能量大于電子擺脫金屬表面的約束所需要的脫出功W,電子就會(huì)從金屬中逸出......
這就是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理,之前來的時(shí)候,他心中就回想起這些內(nèi)容,所以對于接下來的實(shí)驗(yàn),他心中有些期待。
當(dāng)兩人來到實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候,便發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有許多人正在做實(shí)驗(yàn),就算感覺到外面有人進(jìn)來,也沒有人抬頭觀看,做實(shí)驗(yàn),就需要擁有這種認(rèn)真的態(tài)度。
商易云跟著陳德治來到一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺前,陳德治先檢查了實(shí)驗(yàn)器材,發(fā)現(xiàn)沒有問題之后,就把實(shí)驗(yàn)臺交給了商易云,讓他開始做實(shí)驗(yàn)。
至于陳德治,則是坐在了一旁觀看。
實(shí)驗(yàn)開始前,商易云先把實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作做好。
第一步將測試儀及汞燈電源接通,預(yù)熱20分鐘。
接著檢查確保汞燈和光電管暗箱的遮光蓋蓋上,將汞燈暗箱光輸出口對準(zhǔn)光電管暗箱光輸入口,調(diào)整光電管與汞燈距離為約40cm并保持不變。
然后用專用連接線將光電管暗箱電壓輸入端與測試儀電壓輸出端(后面板上)連接起來(注意:端口連接顏色要一致,紅接紅,藍(lán)接藍(lán))。
最后儀器在充分預(yù)熱后,要進(jìn)行測試前調(diào)零。將“電流量程”選擇開關(guān)置于合適的檔位,旋轉(zhuǎn)“調(diào)零”旋鈕使電流指示000.0(即“+”“-”零轉(zhuǎn)換點(diǎn)處)。調(diào)節(jié)好之后,用高頻匹配電纜將光電管暗盒電流輸出端和實(shí)驗(yàn)儀的微電流輸入端連接起來,按“調(diào)零確認(rèn)/系統(tǒng)清零”鍵,系統(tǒng)進(jìn)入測試狀態(tài)。
每一個(gè)步驟,商易云都不敢大意,認(rèn)真對待,他不希望出現(xiàn)任何差錯(cuò)。
這個(gè)時(shí)候,陳德治看到商易云嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度,露出了贊許的目光。
做好了準(zhǔn)備工作之后,商易云就開始了真正的實(shí)驗(yàn)。
將“電流量程”選擇開關(guān)置于所選檔位(-2V-30V)(測伏安特性時(shí)處于10-10A檔),進(jìn)行測試前調(diào)零。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀在開機(jī)或改變電流量程后,都會(huì)自動(dòng)進(jìn)入調(diào)零狀態(tài)。
調(diào)零時(shí)應(yīng)將高低杠暗箱電流輸出端K與實(shí)驗(yàn)儀微電流輸入端斷開,旋轉(zhuǎn)“調(diào)零”旋鈕使電流指示為000.0。調(diào)節(jié)好后,用專用電纜將電流輸入連接起來,系統(tǒng)進(jìn)入測試狀態(tài)。將“伏安特性測試/遏止電壓測試”狀態(tài)鍵切換到伏安特性測試檔位。將直徑4mm的光闌及0.365nm濾色片裝在光電管暗箱光輸入口上(測伏安特性曲線時(shí),電壓調(diào)節(jié)的范圍為-2,30V,步長自定。
記錄所測UAK及I的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上作出上述給定波長的伏安特性曲線......
半個(gè)小時(shí)過后,商易云看著手中的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單,嚴(yán)肅的面容舒展開來,流露出了笑意。
通過這次的實(shí)驗(yàn),加深了對光的量子性的認(rèn)識,也學(xué)會(huì)使用用最高頻濾波片,測量光電管的伏安特性曲線,通過光電管的弱電流特性,測出不同頻率下的遏止電壓,最重要的是,通過自己實(shí)驗(yàn)求出了普朗克常量。
把手中的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單遞給了陳德治之后,等到對方看完之后,想聽聽對方有什么意見。
陳德治接過實(shí)驗(yàn)報(bào)告單之后,認(rèn)真觀看起來,一段時(shí)間過后,陳德治臉上也露出了笑容,看樣子,他非常滿意。
這個(gè)實(shí)驗(yàn),對于大一的學(xué)生來說,是一個(gè)非常難的實(shí)驗(yàn),如果讓一名大一的學(xué)生來做,百分之九十會(huì)失敗,但是自己的學(xué)生卻成功了。
“易云,現(xiàn)在看來,你一個(gè)人就可以完成實(shí)驗(yàn)了,后面的時(shí)間,就不需要我旁觀了,你要記住一點(diǎn),要想成為一名名揚(yáng)世界的物理學(xué)家,只學(xué)好理論是不行的,還需要做實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證理論?!?p> 對于老師的教誨,商易云全都記在了心中,他不知道這種情況算不算出師,但是他和陳德治的師徒情分,會(huì)永遠(yuǎn)保持。
做完這個(gè)試驗(yàn)之后,陳德治就離開了實(shí)驗(yàn)室,而商易云卻沒有離開,中微子通訊技術(shù)的研發(fā),需要硬件的支持,要想得到這種硬件,需要研發(fā)一種新型材料。
現(xiàn)在,他已經(jīng)有了一些頭緒,不過,新型材料的研發(fā),不是一朝一夕的事情,等下做實(shí)驗(yàn),也只是探探路而已。
把需要用到的材料放在實(shí)驗(yàn)臺上,就開始了實(shí)驗(yàn),沒過多久,商易云看著實(shí)驗(yàn)臺上一對黑色灰燼,臉上露出了無奈,雖然早有預(yù)料,但是真正發(fā)生的時(shí)候,還是有些心塞。
第一次的嘗試以失敗而告終,看了看時(shí)間,也到了吃飯的時(shí)間,就離開了實(shí)驗(yàn)室。
這個(gè)時(shí)間點(diǎn),食堂內(nèi)的人并不多,所以也不會(huì)出現(xiàn)排隊(duì)的情況。
吃晚飯之后,他還要回去換一身衣服,現(xiàn)在穿了一身白大褂,晚上還有晚自習(xí),總不能穿這種衣服去上晚自習(xí)。
簡單吃了一碗面之后,商易云就回到了宿舍,沒想到宿舍竟然鎖著,這可是一件稀奇的事情,以前,沒課的時(shí)候,宿舍至少會(huì)有一個(gè)人,但是這次集體外出,卻是有些出乎他的預(yù)料。
宿舍其他人去做什么了?商易云心中有了疑問。
歲月染流年
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