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液晶光电效应[含思考题答案解析]

液晶光电效应[含思考题答案解析]
液晶光电效应[含思考题答案解析]

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液晶电光效应实验

一、实验目的

1、了解液晶的特性和基本工作原理;

2、掌握一些特性的常用测试方法;

3、了解液晶的应用和局限。

二、实验原理:

液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。一般的液体内部分子排列是无序的,而液晶既具有液体的流动性,其分子又按一定规律有序排列,使它呈现晶体的各向异性。当光通过液晶时,会产生偏振面旋转,双折射等效应。液晶分子的形状如同火柴一样,为棍状。棍的长度在十几埃,直径为4~6埃,液晶层厚度一般为5-8微米。

列方式和天然胆甾(音同淄)相液晶的主要区别是:扭曲向列的扭曲角是人为可控的,且“螺距”与两个基片的间距和扭曲角有关。而天然胆甾相液晶的螺距一般不足1um,不能人为控制。

扭曲向列排列的液晶对入射光会有一个重要的作用,他会使入射的线偏振光的偏振方向顺着分子的扭曲方向旋转,类似于物质的旋光效应。在一般条件下旋转的角度(扭曲角)等于两基片之间的取向夹角。

由于液晶分子的结构特性,其极化率和电导率等都具有各向异性的特点,当大量液晶分子有规律的排列时,其总体的电学和光学特性,如介电常数、折射率也将呈现出各向异性的特点。如果我们对液晶物质施加电场,就可能改变分子排列的规律。从而使液晶材料的光学特性发生改变,1963年有人发现了这种现象。这就是液晶的的电光效应。

为了对液晶施加电场,我们在两个玻璃基片的内侧镀了一层透明电极。我们将这个由基片电极、取向膜、液晶和密封结构组成的结构叫做液晶盒。当我们在液晶盒的两个电极之间加上一个适当的电压时我们来看一下液晶分子会发生什么变化。根据液晶分子的结构特点。我们假定液晶分子没有固定的电极。但可被外电场极化形成一种感生电极矩。这个感生电极矩也会有一个自己的方向,当这个方向以外电场的方向不同时,外电场就会使液晶分子发生转动,直到各种互相作用力达到平衡。液晶分子在外电场作用下的变化,也将引起液晶合中液晶分子的总体排列规律发生变化。当外电场足够强时,两电极之间的液晶分子将会变成如图2中的排列形式。本实验希望通过一些基本的观察和研究,对液晶材料的光学性质及物理结构有一个基本了解。并利用现有的物理知识进入初步的分析和解释。

图1 图2

这时,液晶分子对偏振光的旋光作用将会减弱或消失。通过检偏器,我们可以清晰地观察到偏振态的变化。大多数液晶器件都是这样工作的。

图3扭曲向列型(TN)液晶屏结构图

图3 液晶屏结构

图4 液晶光开关工作原理

以上的分析只是对液晶盒在“开关”两种极端状态下的情况作了一些初步的分析。

若将液晶盒放在两片平行偏振片之间,其偏振方向与上表面液晶分子取向相同。不加电压时,入射光通过起偏器形成的线偏振光,经过液晶盒后偏振方向随液晶分子轴旋转90o,不能通过检偏器;施加电压后,透过检偏器的光强与施加在液晶盒上电压大小的关系见图5;其中纵坐标为透光强度,横坐标为外加电压。最大透光强度的10%所对应的外加电压值称为阈值电压(U th),标志了液晶电光效应有可观察反应的开始(或称起辉),阈值电压小,是电光效应好的一个重要指标。最大透光强度的90%对应的外加电压值称为饱和电压(U r),标志了

获得最大对比度所需的外加电压数值,U r小则易获得良好的显示效果,且降低显示功耗,对显示寿命有利。对比度D r=I max/I min,其中I max为最大观察(接收)亮度(照度),I min为最小亮度。陡度β=U r/U th即饱和电压与阈值电压之比。

图5 液晶电光效应关系图

以上的分析只是对液晶盒在“开关”两种极端状态下的情况作了一些初步的分析。而对于这两个状态之间的中间状态。我们还没有一个清晰的认识,其实在这个中间状态,有着极其丰富多彩的光学现象。在实验中我们将会一一观察和分析。

液晶对变化的外界电场的响应速度是液晶产品的一个十分重要的参数。一般来说液晶的响应速度是比较低的。我们用上升沿时间和下降沿时间来衡液晶对外界驱动信号的响应速度情况。定义如图6所示

图6 液晶屏响应时间

三、实验仪器:

1、控制机箱

2、液晶电光效应光具座架

3、激光器

4、起偏器

5、液晶屏

6、检偏器

7、光电池

液晶电光效应控制机箱:

1、激光器输出:输出连接到激光器上,供应半导体激光器电源

2、功率:控制激光器亮度,顺时针变亮

3、液晶屏输出:输出方波信号给液晶屏

4、同步:同步信号给示波器

5、频率:调节方波信号频率,顺时针频率降低

6、幅度:调节方波信号的幅值,顺时针幅值增大

7、光电接受:接受光信号转化为电信号

8、示波器:将接受到的信号连接到示波器上加以显示

9、驱动电压表头:显示驱动方波的幅值电压

10、光电流表头:显示接受到的信号的电流值

11、电源开关:控制电源

四、实验步骤:

图7液晶电光效应实验示意图

一、液晶电光特性测量

1、按图7所示将激光器,起偏器、检偏器、液晶屏及光电池放置在对应位置,摆好光路。

并将激光器、液晶屏及光电池插入机箱对应插孔内。

2、调节激光器高度使激光器光斑入射到光电池入射孔内。

3、取掉将起偏器旋转到0°,旋转检偏器使激光光斑变到最暗状态,此时检偏器角度应为90°,将液晶屏重新放入对应插孔,可以发现此时光斑变亮。

4、打开机箱电源,调节频率旋钮,逆时针旋转到最小,此时频率为最大值,入射到激光器的光斑无闪烁现象,幅值电压表头及光电流表头数字稳定。

5、顺时针旋转幅值旋钮,缓缓增大输出方波信号的幅值,观察光电流表的数据,记录下幅值对应光电流值,填入表格1并绘制幅值与光电流关系图及透过率与幅值关系图(透过率在幅值为0时为100%),求出关断电压及阈值电压。(注意调节幅值过程中,0~2V每次调节0.2V,2V~5V每次调节0.1V)

二、液晶上升时间、下降时间测量,响应时间

1、重复一实验的1、

2、3部分。

2、打开控制箱电源,用Q9线连接示波器下旋钮到示波器CH1上,将同步连接到示波器的触发源上上,示波器的触发源拨到同步信号对应接口。示波器周期拨到10ms左右,电压调到5mv档。

3、顺时针调节频率旋钮,此时方波驱动的频率减小、周期增大,可以观察到光电池接受到的光斑开始闪烁,随着周期的增大,可以观察到光斑闪烁的间隔时间越来越长。

4、将幅值电压调到3V左右,缓缓增大方波周期,知道可以清晰的看到上升沿及下降沿现象。(调节过程中方波幅值电压不应过强,否则输出波形将产生畸变)

5、通过示波器测量上升时间及下降时间,估计液晶屏的响应速度。

6、改变信号的幅值,记录不同幅值下的响应时间。

三、液晶屏视角特性测量

1、重复一实验1、

2、

3、4实验部分。

2、调节幅值电压0V,旋转液晶屏±80°,每隔20°测量一次。

3、调节幅值电压为2V,重复上面测量过程。

五、注意事项

1.拆装时只压液晶盒边缘,切忌挤压液晶盒中部;保持液晶盒表面清洁,不能有划痕;应防止液晶盒受潮,防止受阳光直射。

2.驱动电压不能为直流。

3.切勿直视激光器。

4.液晶样品受温度等环境因素的影响较大,如TN型液晶的闺值电压在20℃±20℃范围内漂移达15%到35%,因此每次实验结果有一定出入为正常情况。也可比较不同温度下液晶样品的电光曲线图。

幅值电流值透过率幅值电流值透过率幅值电流值透过率

0 0.235 1 0 0.229 1 0 0.229 1 0.21 0.235 1 0.21 0.23 1 0.2 0.23 1.00437 0.42 0.234 0.99574 0.4 0.23 1 0.4 0.23 1.00437 0.58 0.234 0.99574 0.61 0.23 1 0.61 0.23 1.00437

0.82 0.233 0.99149 0.81 0.23 1 0.8 0.23 1.00437

1.02 0.233 0.99149 1 0.23 1 1 0.23 1.00437 1.21 0.233 0.99149 1.2 0.23 1 1.2 0.23 1.00437 1.41 0.234 0.99574 1.41 0.23 1 1.4 0.23 1.00437 1.6 0.234 0.99574 1.59 0.23 1 1.6 0.23 1.00437

1.83 0.234 0.99574 1.79 0.23 1 1.8 0.23 1.00437

2.01 0.233 0.99149 2 0.23 1 2 0.23 1.00437 2.11 0.234 0.99574 2.19 0.23 0.99563 2.1 0.23 1.00437 2.19 0.234 0.99574 2.11 0.23 1 2.2 0.23 1.00437 2.32 0.233 0.99149 2.3 0.23 0.99563 2.3 0.23 1.00437 2.42 0.233 0.99149 2.4 0.229 0.99563 2.4 0.229 1 2.51 0.232 0.98723 2.5 0.228 0.99563 2.5 0.228 0.99563 2.61 0.231 0.98298 2.59 0.227 0.99127 2.6 0.227 0.99127 2.7 0.228 0.97021 2.7 0.226 0.98253 2.7 0.226 0.9869 2.81 0.223 0.94894 2.8 0.223 0.96943 2.8 0.223 0.9738

2.91 0.211 0.89787 2.9 0.215 0.9345 2.9 0.215 0.93886

3 0.192 0.81702 3 0.201 0.87336 3 0.201 0.87773 3.1 0.16

4 0.69787 3.1 0.177 0.75546 3.1 0.177 0.77293 3.2 0.129 0.54894 3.2 0.146 0.6244

5 3.2 0.14

6 0.63755 3.31 0.093 0.39574 3.3 0.111 0.47598 3.3 0.111 0.48472 3.41 0.06 0.25532 3.4 0.08 0.33624 3.4 0.08 0.34934 3.5 0.038 0.161

7 3.5 0.052 0.20961 3.5 0.052 0.22707 3.6 0.022 0.09362 3.6 0.031 0.12227 3.6 0.031 0.13537 3.7 0.012 0.05106 3.7 0.017 0.08297 3.7 0.017 0.07424 3.

8 0.006 0.02553 3.8 0.00

9 0.03493 3.8 0.009 0.0393

3.9 0.003 0.01277 3.9 0.005 0.01747 3.9 0.005 0.02183

4 0.002 0.00851 4 0.003 0.0131 4 0.003 0.0131 4.1 0.002 0.00851 4.1 0.002 0.00873 4.1 0.002 0.00873 4.2 0.001 0.00426 4.2 0 0.00437 4.2 0 0 4.3 0.001 0.00426 4.3 0.001 0.00437 4.3 0.001 0.00437 4.4 0.001 0.00426 4.4 0.001 0.00437 4.4 0.001 0.00437 4.

5 0.001 0.0042

6 4.5 0.001 0.0043

7 4.5 0.001 0.00437 4.61 0.001 0.00426 4.6 0.001 0.00437 4.6 0.001 0.00437 4.7 0 0 4.7 0.001 0 4.7 0.001 0.00437 4.

8 0 0 4.8 0 0 4.8 0 0

4.9 0 0 4.9 0 0 4.9 0 0

5 0 0 5 0 0 5 0 0

0 0.235 1 0 0.229 1 0 0.229 1

幅值与光电流值关系图

幅值与透过率关系图

不同角度液晶屏的透过率

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

I /m A

U /V

0.0

0.2

0.40.6

0.8

1.0

T

B C D E F G 角度\幅值

0 1 2 3 4 5 0 0.229 0.227 0.225 0.197 0.002 0 20 0.239 0.252 0.249 0.243 0.017 0.006 40 0.261 0.267 0.271 0.275 0.038 0.009 60 0.26 0.266 0.265 0.282 0.04 0.008 80 0.17 0.136 0.123 0.192 0.018 0.008 100 0.126 0.167 0.162 0.166 0.019 0.007 120 0.244 0.249 0.245 0.261 0.043 0.007

上图分析

三、幅值与透过率关系图知,阈值电压Uth=2.934V 关断电压Uf=3.622V ,因为上图中,F ,G 两条线电压4V ,5V 大于关断Uf ,从而光电流值很小,在整个图像下面。E 线是处在液晶透过率随电压变化线性段。而B ,C ,D 处电压小于在液晶阈值电压。

四、对于上图的B ,C ,D 线,出现透过率(光电流值)峰值的角度位置随外加电压(该外加电压只是对于小电压,小于阈值电压Uf) 微弱的变小。对于线性段,不符合此规律,有上图的E 线的峰值处易知。

八、液晶光电效应应用实例

液晶显示屏、滤光片、光学膜、专用涂层。

在医疗上,皮肤癌和乳癌之侦测也可在可疑部位涂上类固醇液晶,然后与正常皮肤显色比对(因为癌细胞代谢速度比一般细胞快,所以温度会比一般细胞高些)。

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

I /m A

/

O

IATF内审员试题及答案

I A T F内审员试题及答案 This manuscript was revised on November 28, 2020

部门: ____姓名: 得分:___________ 一.单选题( 103=30分) :2016适用于( E )组织的现场。 A.生产件 B.服务件 C.售后市场零件 D.配件 +b+d +b+c+d :2016允许删减( D )。 产品和服务的要求 B.产品和服务的设计和开发顾客和供方的财产 D.以上都不对 TS16949:2009认证证书的失效日期是( C ) 年10月1日年12月31日年09月14日年09月14日 4.过程方法采用( F )管理过程和整个体系。 A.持续改进循环 C.系统管理方法 D.基于风险的思维 +b+c+d +d 5.内部审核员应当了解( D )。 A.汽车行业的过程方法审核 B.适用的顾客特殊要求和IATF16949适用的要求 +b+c 6.组织应明确的社会责任有( D )。 A.反贿赂方针 B.员工行为准则 C.道德准则 +b+c 文件应保存的时间是( C )。 A.三年 B.当年加一个日历年 C.产品的有效期加一个日历年 D.按认证机构的要求 8.可疑产品包括( D ) : A.没有标识的产品; B. 标识不明的产品; C. 用偏离校准状态的仪器检验的产品; +b+c 9.公司生产的不合格品的处理方式有( D ) : A.返工/返修; B. 拒收和报废; C.让步和降级改作它用; +b+c 10.产品的控制计划的类型包括( E ): A.样件 B.返工 C.量产 D.试产 +c+d 二.判断题. (对. 错. 10 x 3=30分) 1. ( ) 组织应确定需要应对的风险和机遇,以确保质量管理体系满足预期结果。 2. ( ) 内部审核须依据年度审核计划安排,对于有早晚班的公司审核可以只审核一个班次来代替。 3.( ) 公司定期的设备保养计划就是设备预见性的维护计划。 4.()关键设备就是指公司的贵重设备,并要进行现场标识与识别其易损配件进行管制。 5.()对公司没有设计责任的产品,可不进行可行性评审。 6.()为解决质量问题,质量人员都有权停止生产。 7.()IATF16949中的“应”表示要求,而“宜”表示建议。 8.()组织没有产品设计责任时,删减条款是可以的。 9.()当过程能力不足且不稳定时实施持续改进。 10.()从顾客指定的供货来源采购产品,其质量责任在于顾客。 三简答题:( 35=15分) 1.请说明哪几个方面需要实施“多方论证” 答:项目管理、供方选择、开发和确定特殊特性、工厂设施和设备的策划、制造可行性。

光电效应实验报告

南昌大学物理实验报告 学生姓名:黄晨学号:5502211059 专业班级:应用物理学111班班级编号:S008实验时间:13时00 分第3周星期三座位号:07 教师编号:T003成绩: 光电效应 一、实验目的 1、研究光电管的伏安特性及光电特性;验证光电效应第一定律; 2、了解光电效应的规律,加深对光的量子性的理解; 3、验证爱因斯坦方程,并测定普朗克常量。 二、实验仪器 普朗克常量测定仪 三、实验原理 当一定频率的光照射到某些金属表面上时,有电子从金属表面逸出,这种现象称为光电效应,从金属表面逸出的电子叫光电子。实验示意图如下 图中A,K组成抽成真空的光电管,A为阳极,K为阴极。当一定频率v的光射到金属材料做成的阴极K上,就有光电子逸出金属。若在A、K两端加上电压后光电子将由K定向的运动到A,在回路中形成电流I。 当金属中的电子吸收一个频率为v的光子时,便会获得这个光子的全部能量,如果这些能量大于电子摆脱金属表面的溢出功W,电子就会从金属中溢出。按照能量守恒原理有

南昌大学物理实验报告 学生姓名:黄晨学号:5502211059 专业班级:应用物理111 班级编号:S008实验时间:13 时00分第03周星期三座位号:07 教师编号:T003成绩:此式称为爱因斯坦方程,式中h为普朗克常数,v为入射光频。v存在截止频率,是的 吸收的光子的能量恰好用于抵消电子逸出功而没有多余的动能,只有当入射光的频率大于截止频率时,才能产生光电流。不同金属有不同逸出功,就有不同的截止频率。 1、光电效应的基本实验规律 (1)伏安特性曲线 当光强一定时,光电流随着极间电压的增大而增大,并趋于一个饱和值。 (2)遏制电压及普朗克常数的测量 当极间电压为零时,光电流并不等于零,这是因为电子从阴极溢出时还具有初动能,只有加上适当的反电压时,光电流才等于零。

液晶电光效应实验报告

液晶电光效应实验报告 【实验目的】 1.在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上,测量液晶光开关的电光特性曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。 2.测量驱动电压周期变化时,液晶光开关的时间响应曲线,并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。 3.测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度,了解液晶光开关的工作条件。 4.了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。 【实验仪器】 液晶电光效应实验仪一台,液晶片一块 【实验原理】 1.液晶光开关的工作原理 液晶的种类很多,仅以常用的TN型液晶为例,说明其工作原理。 TN型光开关的结构:在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶,液晶分子的形状如同火柴一样,为棍状。棍的长度在十几埃,直径为4~6埃,液晶层厚度一般为5-8微米。玻璃板的内表面涂有透明电极,电极的表面预先作了定向处理,这样,液晶分子在透明电极表面就会

躺倒在摩擦所形成的微沟槽里;电极表面的液晶分子按一定方向排列,且上下电极上的定向方向相互垂直。上下电极之间的那些液晶分子因般为1~2伏),在静电场的作用下,除了基片附近的液晶分子被基片“锚定”以外,其他液晶分子趋于平行于电场方向排列。于是原来的扭曲结构被破坏,成了均匀结构。从P1透射出来的偏振光的偏振方向在液晶中传播时不再旋转,保持原来的偏振方向到达下电极。这时光的偏振方向与P2正交,因而光被关断。 由于上述光开关在没有电场的情况下让光透过,加上电场的时候光被关断,因此叫做常通型光开关,又叫做常白模式。若P1和P2的透光轴相互平行,则构成常黑模式。 液晶可分为热致液晶与溶致液晶。热致液晶在一定的温度定变化。 2.液晶光开关的电光特性 对于常白模式的液晶,其透射率随外加电压的升高而逐渐降低,在一定电压下达到最低点,此后略有变化。可以根据此电光特性曲线图得出液晶的阈值电压和关断电压。 3.液晶光开关的时间响应特性 加上驱动电压能使液晶的开关状态发生改变,是因为液晶的分子排序发生了改变,这种重新排序需要一定时间,反映在时间响应曲线上,用上升时间τr和下降时间τd描述。给液晶开关加上一个周期性变化的电压,就可以得到液晶的时间响应曲线,上升时间和下降时间。上升时间:透过率由10%升到90%所需时间;下降时间:透过率由90%降到10%所需时间。液晶的响应时间越短,显示动态图像的效果

内审员考试试题 含答案

内审员考试试题(含答案 一、单项选择题 1." 质量 " 定义中的 " 特性 " 指的是 (A 。 A. 固有的 B. 赋予的 C. 潜在的 D ,明示的 2. 若超过规定的特性值要求,将造成产品部分功能丧失的质量特性为 (。 A. 关键质量特性 B. 重要质量特性 C. 次要质量特性 D. 一般质量特性 3. 方针目 标管理的理论依据是 (。 A. 行为科学 B. 泰罗制 C. 系统理论 D.A+C 4. 方针目标横向展开应用的主要方法是 (。 A. 系统图 B. 矩阵图 C. 亲和图 D. 因果图 5. 认为应 " 消除不同部门之间的壁垒 " 的质量管理原则的质量专家是 (。 A. 朱兰 B. 戴明 C. 石川馨 D. 克劳斯比 6、危险源辨识的含意是( A 识别危险源的存在 B 评估风险大小及确定风险是否可容许的过程 C 确定 危险源的性质 D A+C E A+B 7. 下列论述中错误的是 (。 A. 特性可以是固有的或赋予的 B. 完成产品后因不同要求而对产品所增加的特性是固有特性 C. 产品可能具有一类或多类别的固有的特性 D. 某些产品的赋予特性可能是另一些产品的固有特性 8. 由于组织的顾客和其他相关方对组织产品、过程和体系的要求是不断变 化的,这反映了质量的 (。

A. 广泛性 B. 时效性 C. 相对性 D. 主观性 9、与产品有关的要求的评审( A 在提交标书或接受合同或订单之前应被完成 B 应只有营销部处理 C 应在定单或合同接受后处理 D 不包括非书面定单评审 10、以下哪种情况正确描述了特殊工序:( A 工序必须由外面专家确定 B 工序的结果不能被随后的检验或试验所确定, 加工缺陷仅在使用后才能暴露 出来 C 工序的结果只能由特殊的时刻和试验设备标准验证。 D 工序只能随着新的技术革新出现加工测试 11.WTO/TBT协议给予各成员的权利和义务是 ( 。 A. 保护本国产业不受外国竞争的影响 B. 保护本国的国家安全 C. 保证各企业参与平等竞争的条件和环境 D. 保证各成员之间不引起竞争 12. 下列环节哪一个不是质量管理培训实施的基本环节 (。 A. 识别培训的需要 B. 编制培训管理文件 C. 提供培训 D. 评价培训有效性

(整理)5光电效应实验.

光电效应实验 一定频率的光照射在金属表面时, 会有电子从金属表面逸出,这种现象称为光电效应。1887年赫兹发现了光电效应现象,以后又经过许多人的研究,总结出一系列实验规律。1905年,爱因斯坦在普朗克能量子假设的基础上,提出了光量子理论,成功地解释了光电效应的全部规律。 实验原理 光电效应的实验原理如图1所示。用强度为P 的单色光照射到光电管阴极K 时,阴极释放出的光电子在电场的加速作用下向阳极板A 迁移,在回路中形成光电流。 图1 实验原理图 图2 光电管同一频率不同光强的 伏安特性曲线 用实验得到的光电效应的基本规律如下: 1、 光强P 一定时,改变光电管两端的电压AK U ,测量出光电流I 的大小,即可得 出光电管的伏安特性曲线。随AK U 的增大,I 迅速增加,然后趋于饱和,饱和 光电流m I 的大小与入射光的强度P 成正比。 2、 当光电管两端加反向电压时,光电流将逐步减小。当光电流减小到零时,所对 应的反向电压值,被称为截止电压U 0(图2)。这表明此时具有最大动能的光 电子刚好被反向电场所阻挡,于是有 0202 1eU mV =(式中m 、V 0、e 分别为电子的质量、速度和电荷量)。(1) 不同频率的光,其截止电压的值不同(图3)。 3、 改变入射光频率ν时,截止电压U 0随之改变,0U 与ν成线性关系(图4)。实 验表明,当入射光频率低于0ν(0ν随不同金属而异,称为截止频率)时,不论光 的强度如何,照射时间多长,都没有光电流产生。

图3光电管不同频率的伏安特性曲线 图4截止电压U 0与频率ν的关系 4、光电效应是瞬时效应。即使入射光的强度非常微弱,只要频率大于0ν,在开始照射后立即有光电子产生,延迟时间最多不超过910-秒。 经典电磁理论认为,电子从波阵面上获得能量,能量的大小应与光的强度有关。因此对于任何频率,只要有足够的光强度和足够的照射时间,就会发生光电效应,而上述实验事实与此直接矛盾。显然经典电磁理论无法解释在光电效应中所显示出的光的量子性质。 按照爱因斯坦的光量子理论,光能是集中在被称之为光子的微粒上,但这种微粒仍然保持着频率(或波长)的概念,频率为ν的光子具有能量ν=h E ,h 为普朗克常数。当光束照射金属时,是以光粒子的形式打在它的表面上。金属中的电子要么不吸收能量,要么就吸收一个光子的全部能量νh ,而无需积累能量的时间。只有当这能量大于电子摆脱金属表面约束所需的逸出功A 时,电子才会以一定的初动能逸出金属表面。按照能量守恒原理,爱因斯坦提出了著名的光电效应方程: A mV hv +=2021 (2) 式中,A 为金属的逸出功,202 1mV 为光电子获得的初始动能。 由该式可见,入射到金属表面的光频率越高,逸出的电子动能越大。光子的能量A h 0<ν时,电子不能脱离金属,因而没有光电流产生。产生光电效应的最低频率(截止频率)是h A 0=ν。 将(2)式代入(1)式中可得: A h eU 0-ν= (3) )(00v v e h U -= 此式表明截止电压0U 是频率ν的线性函数。只要用实验方法得出不同的频率的截止电压,由直线斜率和截距,就可分别算出普朗克常数h 和截止频率0ν。基于此,在爱因斯坦光量子理论提出约十年后,密立根用实验证实了爱因斯坦的光电效应方程,并精确地测定了普朗克常数。两位物理大师在光电效应等方面的杰出贡献,分别于1921

液晶电光效应实验(中国石油大学实验数据)

【数据处理】 表1 水平方向电压-透射率数据表 由上表数据画出液晶开关的电光特征曲线如下图:

由上图截取90%和10%分别得到可知液晶的阈值电压为1.00V,关断电压为1.51V 由上表数据画出液晶开关的电光特征曲线如下图:

由上图可知截取90%和10%分别得到阈值电压为0.94V,关断电压为1.44V。 图像分析: 水平方向和垂直方向图像基本走向是相同的,在0.00v~0.90v之间基本保持不变,在0.90v~1.8v之间变化很快,最后达到2.0v后基本不变达到饱和状态,透射率变为0。 但是我们可以从图像中看出,两种方法放置时他们的阀值电压和关断电压都略有区别,我们可以看出水平放置时阀值电压和关断电压都大于垂直放置的,饱和电压也有一定的区别。 2.根据光开关电光响应曲线得出液晶上升时间Δt1和下降时间Δt2。 由数字示波器得出上升时间和下降时间分别为50.0ms和

31ms。 【思考与讨论】 1.试说明液晶光开关的工作原理。 答:如图所示,在未施加驱动电压的情况下,来自光源的自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴的线偏振光,该线偏振光到达输出面时期偏振面旋转了90度。这时光偏振面与P2的透光轴平行,因而有光通过。 再施加足够的电压情况下(一般1~2V),在静电场的吸引下除了基片附近的液晶分子被基片“锚定”以外,其他液晶分子趋于平行于电场方向排列,于是,原来的扭曲结构被破坏,成了均匀结构,如图右图所示。从P1透射出来的偏振光的偏振方向在液晶传播时不再旋转,保持原来的偏振方向传播下去,到达下一个电极,这时光的偏振方向与P2正交,因而光被关断。 2.如何调节激光接收装置,使得准直激光垂直入射到液晶屏上?答:检查在静态0v供电电压条件下,透过率显示是否为100%。和未放屏幕时

光电效应和普朗克常量的测定-实验报告

光电效应和普朗克常量的测定 创建人:系统管理员总分:100 实验目的 了解光电效应的基本规律,学会用光电效应法测普朗克常量;测定并画出光电管的光电特性曲线。 实验仪器 水银灯、滤光片、遮光片、光电管、光电效应参数测试仪。 实验原理 光电效应: 当光照射在物体上时,光子的能量一部分以热的形式被物体吸收,另一部分则转换为物体中一些电子的能量,是部分电子逃逸出物体表面。这种现象称为光电效应。爱因斯坦曾凭借其对光电效应的研究获得诺贝尔奖。在光电效应现象中,光展示其粒子性。 光电效应装置: S为真空光电管。内有电极板,A、K极板分别为阳极和阴极。G为检流计(或灵敏电流表)。无光照时,光电管内部断路,G中没有电流通过。U为电压表,测量光电管端电压。 由于光电管相当于阻值很大的“电阻”,与其相比之下检流计的内阻基本忽略。故检流计采用“内接法”。 用一波长较短(光子能量较大)的单色光束照射阴极板,会逸出光电子。在电源产生的加速电场作用下向A级定向移动,形成光电流。显然,如按照图中连接方式,U越大时,光电流

I 势必越大。于是,我们可以作出光电管的伏安特性曲线,U=I 曲线关系大致如下图: 随着U 的增大,I 逐渐增加到饱和电流值IH 。 另一方面,随着U 的反向增大,当增大到一个遏制电位差Ua 时,I 恰好为零。此时电子的动能在到达A 板时恰好耗尽。 光电子在从阴极逸出时具有初动能2 2 1mv ,当U=Ua 时,此初动能恰好等于其克服电场力所做的功。即: ||2 12 a U e mv = 根据爱因斯坦的假设,每粒光子有能量hv =ε。式中h 为普朗克常量,v 为入射光波频率。 物体表面的电子吸收了这个能量后,一部分消耗在克服物体固有的逸出功A 上,另一部分则转化为电子的动能,让其能够离开物体表面,成为光电子。 于是我们得到爱因斯坦的光电效应方程:A m hv += 2 v 2 1 由此可知,光电子的初动能与入射光频率成线性关系,而与光强度无关。(光强度只对单位时间内逸出物体表面的光电子的个数产生影响) 光电效应的光电阈值: 红限:当入射光频率v 低于某一值0v 时,无论用多强的光照都不会发生光电效应。由光电效应方程易得这个频率h A v /0=,称为红限。 测量普朗克常量的方法: 用光波频率为的单色光照射阴极板,测量其遏制电位差Ua 。 于是有: A U e hv a +=|| 所以: e A v -= e h |U |a 这表明了截止电压|U |a 和光波频率v 成正比。 实验中获得单色光的方法: 使用水银灯发出稳定白光作为光源,再使用不同颜色的滤光片罩在光电管的入光口以得到相应颜色的单色光,还可以使用不同透光度的遮光片罩在水银灯的出光口以得到不同强度的

(整理)光电效应实验86125

第1章仪器介绍 LB-PH3A光电效应(普朗克常数)实验仪由汞灯及电源、光阑与滤色片、光电管、测试仪(含光电管电源和微电流放大器)构成,实验仪结构如图1所示,测试仪的调节面板如图2所示。 汞灯刻度尺光阑与滤色片光电管 图1 实验仪结构图 图2 测试仪前面板图 LB-PH3A光电效应(普朗克常数)实验仪有以下特点: 1.在微电流测量中采用高精度集成电路构成电流放大器。对测量回路而言,放大器近似于理想电流表,对测量回路无影响。精心设计、精心选择元器件、精心制作,使电流放大器达到高灵敏度、高稳定性,使测量准确度大大提高。 2.采用了新型结构的光电管。由于其特殊结构使光不能直接照射到阳极,由阴极反射到阳极的光也很少,加上采用新型的阴、阳极材料及制造工艺,使得阳极反向电流大大降低,暗电流水平也很低。 3.设计制作了一组高性能的滤色片。保证了在测量一组谱线时无其余谱线的干扰,避免了谱线相互干扰带来的测量误差。 4.由于仪器的稳定性好且无谱线间的相互干扰,测出的I - U特性曲线平滑、重复性好。

5.通过改变实验仪的电压档位的方式,利用光电效应测量普朗克常数、光电管伏—安特性以及验证饱和光电流与入射光强成正比等实验。 6.本仪器可用三种不同方法测量普朗克常数(拐点法、零电流法、补偿法),因此有较好的可比性。 7.采用上述测量方法,不但使得U0测量快速、重复性好,而且据此计算出的h误差不大于3 %。 其技术参数如下: 1.微电流放大器: 电流测量范围:10-7 ~ 10-13 A,分6档,三位半数字显示 零漂:开机20分钟后,30分钟内不大于满读数的± 0. 2 %(10-13 A档) 2.光电管工作电源: 电压调节范围:-2 ~ +2 V,-2 ~ +20 V,分两档,三位半数字显示 不稳定度≤0. 1 % 3.光电管: 光谱响应范围:340 ~ 700 nm 最小阴极灵敏度≥1 μA(-2 V≤U AK≤0 V) 阳极:镍圈 暗电流I ≤5 × 10-12 A(-2 V≤U AK≤0 V) 4.滤光片组: 5组,中心波长为:365. 0 nm,404. 7 nm,435. 8 nm,546. 1 nm,578. 0 nm 5.汞灯: 可用谱线:365. 0 nm,404. 7 nm,435. 8 nm,546. 1 nm,578. 0 nm 6.测量误差≤3 % 第2章实验目的与原理 光电效应是,一定频率的光照射在金属表面时,会有电子从金属表面逸出的现象。在光电效应中,光显示出它的粒子性,这种现象对于认识光的本质,具有极其重要的意义。 1887年赫兹发现了光电效应现象,以后又经过许多人的研究,总结出一系列实验规律。由于这些规律用经典的电磁理论无法圆满地进行解释,爱因斯坦于1905年应用并发展了普朗克的量子理论,首次提出了“光量子”的概念,并成功地解释了光电效应的全部规律。十年后,密立根用实验证实了爱因斯坦的光量子理论,精确地测定了普朗克常数。两位物理大师因在光电效应等方面的杰出贡献,分别于1921年和1923年获得诺贝尔物理学奖。光电效应实验和光量子理论在物理学的发展史中具有重大而深远的意义。利用光电效应制成了许多光电器件,在科学和技术上得到了极其广泛的应用。

光电效应实验报告书

光电效应测普朗克常量 姓名:梁智健 学院:材料成型及控制工程166班 学号:5901216163 台号:22 时间:2017-10-16 实验教室:309 【实验目的】 1、验证爱因斯坦光电效应方程,并测定普朗克常量h。 2、了解光电效应规律,加深对光的量子性的理解。 3、学会用作图法处理数据。 4、研究光电管的伏安特性及光电特性。 【实验仪器】 1.光电效应测定仪 2.光电管暗箱 3.汞灯灯箱以及汞灯电源箱。 【实验原理】 1、当光照射在物体上时,光的能量只有部分以热的形式被 物体所吸收,而另一部分则转换 为物体中某些电子的能量,使这 些电子逸出物体表面,这种现象 称为光电效应。在光电效应这一 现象中,光显示出它的粒子性, 所以深入观察光电效应现象,对 认识光的本性具有极其重要的意 义。普朗克常数h是1900年普朗克 为了解决黑体辐射能量分布时提 出的“能量子”假设中的一个普

适常数,是基本作用量子,也是粗略地判断一个物理体系是否需要用量子力学来描述的依据。 1905年爱因斯坦为了解释光电效应现象,提出了“光量子”假设,即频率为v 的光子其能量为h v ?。当电子吸收了光子能量h v ?之后,一部分消耗与电子的逸出功W ,另一部分转换为电子的动能212 m v ?,即爱因斯坦光电效应方程 212m hv mv W =+(1) 2、光电效应的实验示意图如图1所示,图中GD 是光电管, K 是光电管阴极,A 为光电管阳 极,G 为微电流计,V 为电压表, E 为电源,R 为滑线变阻器,调 节R 可以得到实验所需要的加 速电位差AK U 。不同的电压AK U ,回路中有不同的电流I 与之对 应,则可以描绘出如图2所示的 AK U -I 伏安特性曲线。 (1)饱和电流的强度与光强成 正比 加速电压AK U 越大,电流I 越大,当AK U 增加到一定值后,电流达到最大值H I ,H I 称为饱和电流,而且H I 的大小只与光强成正比。 (2)遏制电压的大小与照射光的频率成正比 如图3所示,电源E 反向连接,即当加速电压AK U 变为负值时,电流I 会迅速较少,当加速电压AK U 负到一定值Ua 时,电流0I =,这个电压Ua 叫做遏制电压,4所示。 212 a mv e U =?(2)

液晶电光效应实验

液晶电光效应实验 一、实验目的 1、了解液晶的特性和基本工作原理; 2、掌握一些特性的常用测试方法; 3、了解液晶的应用和局限。 二、实验原理: 液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。一般的液体内部分子排列是无序的,而液晶既具有液体的流动性,其分子又按一定规律有序排列,使它呈现晶体的各向异性。当光通过液晶时,会产生偏振面旋转,双折射等效应。 由于液晶分子的结构特性,其极化率和电导率等都具有各向异性的特点,当大量液晶分子有规律的排列时,其总体的电学和光学特性,如介电常数、折射率也将呈现出各向异性的特点。如果我们对液晶物质施加电场,就可能改变分子排列的规律。从而使液晶材料的光学特性发生改变,1963年有人发现了这种现象。这就是液晶的的电光效应。 为了对液晶施加电场,我们在两个玻璃基片的内侧镀了一层透明电极。我们将这个由基片电极、取向膜、液晶和密封结构组成的结构叫做液晶盒。当我们在液晶盒的两个电极之间加上一个适当的电压时我们来看一下液晶分子会发生什么变化。根据液晶分子的结构特点。我们假定液晶分子没有固定的电极。但可被外电场极化形成一种感生电极矩。这个感生电极矩也会有一个自己的方向,当这个方向以外电场的方向不同时,外电场就会使液晶分子发生转动,直到各种互相作用力达到平衡。液晶分子在外电场作用下的变化,也将引起液晶合中液晶分子的总体排列规律发生变化。当外电场足够强时,两电极之间的液晶分子将会变成如图2中的排列形式。本实验希望通过一些基本的观察和研究,对液晶材料的光学性质及物理结构有一个基本了解。并利用现有的物理知识进入初步的分析和解释。 这时,液晶分子对偏振光的旋光作用将会减弱或消失。通过检偏器,我们可以清晰地观察到偏振态的变化。大多数液晶器件都是这样工作的。以上的分析只是对液晶盒在“开关”两种极端状态下的情况作了一些初步的分析。 若将液晶盒放在两片平行偏振片之间,其偏振方向与上表面液晶分子取向相同。不加电压时,入射光通过起偏器形成的线偏振光,经过液晶盒后偏振方向随液晶分子轴旋转90o,不能通过检偏器;施加电压后,透过检偏器的光强与施加在液晶盒上电压大小的关系见图5;其中纵坐标为透光强度,横坐标为外加电压。最大透光强度的10%所对应的外加电压值称为阈值电压(U th),标志了液晶电光效应有可观察反应的开始(或称起辉),阈值电压小,是电光效应好的一个重要指标。最大透光强度的90%对应的外加电压值称为饱和电压(U r),标志了获得最大对比度所需的外加电压数值,U r小则易获得良好的显示效果,且降低显示功耗,对显示寿命有利。对比度D r=I max/I min,其中I max为最大观察(接收)亮度(照度),I min为最小亮度。陡度β=U r/U th即饱和电压与阈值电压之比。 以上的分析只是对液晶盒在“开关”两种极端状态下的情况作了一些初步的分析。而对于这两个状态之间的中间状态。我们还没有一个清晰的认识,其实在这个中间状态,有着极其丰富多彩的光学现象。在实验中我们将会一一观察和分析。

大物实验报告 光电效应

试验名称:光电效应法测普朗克常量h 实验目的:是了解光电效应的基本规律。并用光电效应方法测量普朗克常量和测定光电管的 光电特性曲线。 实验原理 光电效应实验原理如图8.2.1-1所示。其中S 为真空光电管,K 为阴极,A 为阳极。当无光照射阴极时,由于阳极与阴极是断路,所以检流计G 中无电流流过,当用一波长比较短的单色光照射到阴极K 上时,形成光电流,光电流随加速电位差U 变化的伏安特性曲线如图8.2.1-2所示。 1. 光电流与入射光强度的关系 光电流随加速电位差U 的增加而增加,加速电位差增加到一定量值后,光电流达到饱和值和值I H ,饱和电流与光强成正比,而与入射光的频率无关。当U= U A -U K 变成负值时,光电流迅速减小。实验指出,有一个遏止电位差U a 存在,当电位差达到这个值时,光电流为零。 2. 光电子的初动能与入射频率之间的关系 当U=U a 时,光电子不再能达到A 极,光电流为零。所以电子的初动能等于它克服电场力作用的功。即 a eU mv =2 2 1 (1) 根据爱因斯坦关于光的本性的假设,每一光子的能量为hv =ε,其中h 为普朗克常量,ν为光波的频率。所以不同频率的光波对应光子的能量不同。光电子吸收了光子的能量h ν之后,一部分消耗于克服电子的逸出功A ,另一部分转换为电子动能。由能量守恒定律可知 A mv hv += 22 1 (2) 式(2)称为爱因斯坦光电效应方程。

3. 光电效应有光电存在 实验指出,当光的频率0v v <时,不论用多强的光照射到物质都不会产生光电效应,根据式(2), h A v = 0,ν0称为红限。 爱因斯坦光电效应方程同时提供了测普朗克常量的一种方法:由式(1)和(2)可得: A U e hv +=0,当用不同频率(ν1,ν2,ν3,…,νn )的单色光分别做光源时,就有 A U e hv +=11 A U e hv +=22 ………… A U e hv n n += 任意联立其中两个方程就可得到 j i j i v v U U e h --= )( (3) 由此若测定了两个不同频率的单色光所对应的遏止电位差即可算出普朗克常量h ,也可由ν-U 直线的斜率求出h 。 因此,用光电效应方法测量普朗克常量的关键在于获得单色光、测得光电管的伏安特性曲线和确定遏止电位差值。 实验内容 通过实验了解光电效应的基本规律,并用光电效应法测量普朗克常量。 1. 在577.0nm 、546.1nm 、435.8nm 、404.7nm 四种单色光下分别测出光电管的伏安特性曲线,并根据此曲线确定遏止电位差值,计算普朗克常量h 。 本实验所用仪器有:光电管、单色仪(或滤波片)、水银灯、检流计(或微电流计)、直流电源、直流电压计等. j i j i v v U U e h --= )(,求斜率,得到普朗克常量h. 入射光波长λ/nm 365nm

液晶电光效应实验实验报告

液晶电光效应实验实验报告 【实验目的】 1.在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上,测量液晶光开关的电光特性曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。 2.测量驱动电压周期变化时,液晶光开关的时间响应曲线,并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。 3.测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度,了解液晶光开关的工作条件。 4.了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。 【实验仪器】 液晶电光效应实验仪一台,液晶片一块 【实验原理】 1.液晶光开关的工作原理 液晶的种类很多,仅以常用的TN(扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。 TN型光开关的结构:在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶,液晶分子的形状如同火柴一样,为棍状。棍的长度在十几埃(1埃=10-10米),直径为4~6埃,液晶层厚度一般为5-8微米。玻璃板的内表面涂有透明电极,电极的表面预先作了定向处理(可用软绒布朝一个方向摩擦,也可在电极表面涂取向剂),这样,液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里;电极表面的液晶分子按一定方向排列,且上下电极上的定向方向相互垂直。上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用,趋向于平行排列。然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直,所以从俯视方向看,液晶分子的排列从上电极的沿-45度方向排列逐步地、均匀地扭曲到下电极的沿+45度方向排列,整个扭曲了90度。 理论和实验都证明,上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质,即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时,偏振方向会旋转90度。 取两张偏振片贴在玻璃的两面,P1的透光轴与上电极的定向方向相同,P2的透光轴与下电极的定向方向相同,于是P1和P2的透光轴相互正交。 在未加驱动电压的情况下,来自光源的自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴的线偏振光,该线偏振光到达输出面时,其偏振面旋转了90°。这时光的偏振面与P2的透光轴平行,因而有光通过。 在施加足够电压情况下(一般为1~2伏),在静电场的作用下,除了基片附近的液晶分子被基片“锚定”以外,其他液晶分子趋于平行于电场方向排列。于是原来的扭曲结构被破坏,成了均匀结构。从P1 透射出来的偏振光的偏振方向在液晶中传播时不再旋转,保持原来的偏振方向到达下电极。这时光的偏振方向与P2正交,因而光被关断。 由于上述光开关在没有电场的情况下让光透过,加上电场的时候光被关断,因此叫做常通型光开关,又叫做常白模式。若P1和P2的透光轴相互平行,则构成常黑模式。 液晶可分为热致液晶与溶致液晶。热致液晶在一定的温度范围内呈现液晶的光学各向异性,溶致液晶是溶质溶于溶剂中形成的液晶。目前用于显示器件的都是热致液晶,它的特性随温度的改变而有一定变化。 2.液晶光开关的电光特性

全国内审员考试试题全集(含答案)

内审员考试试题(含答案) 一、单项选择题 1."质量"定义中的"特性"指的是( A )。 A.固有的 B.赋予的 C.潜在的D,明示的 2.若超过规定的特性值要求,将造成产品部分功能丧失的质量特性为( B )。 A.关键质量特性 B.重要质量特性 C.次要质量特性 D.一般质量特性 3.方针目标管理的理论依据是( D )。 A.行为科学 B.泰罗制 C.系统理论 D.A+C 4.方针目标横向展开应用的主要方法是( B )。 A.系统图 B.矩阵图 C.亲和图 D.因果图 5.认为应"消除不同部门之间的壁垒"的质量管理原则的质量专家是( B )。 A.朱兰 B.戴明 C.石川馨 D.克劳斯比 6、危险源辨识的含意是( E ) A)识别危险源的存在B)评估风险大小及确定风险是否可容许的过程 C)确定危险源的性质D)A+C E)A+B 7.下列论述中错误的是( B ) 。 A.特性可以是固有的或赋予的 B.完成产品后因不同要求而对产品所增加的特性是固有特性 C.产品可能具有一类或多类别的固有的特性 D.某些产品的赋予特性可能是另一些产品的固有特性 8.由于组织的顾客和其他相关方对组织产品、过程和体系的要求是不断变化的,这反映了质量的( B )。 A.广泛性 B.时效性 C.相对性 D.主观性 9、与产品有关的要求的评审( A ) A在提交标书或接受合同或订单之前应被完成 B应只有营销部处理 C应在定单或合同接受后处理 D不包括非书面定单评审 10、以下哪种情况正确描述了特殊工序:( B ) A工序必须由外面专家确定

B工序的结果不能被随后的检验或试验所确定,加工缺陷仅在使用后才能暴露出来 C工序的结果只能由特殊的时刻和试验设备标准验证。 D工序只能随着新的技术革新出现加工测试 11.WTO/TBT协议给予各成员的权利和义务是( C)。 A.保护本国产业不受外国竞争的影响 B.保护本国的国家安全 C.保证各企业参与平等竞争的条件和环境 D.保证各成员之间不引起竞争 12.下列环节哪一个不是质量管理培训实施的基本环节( B )。 A.识别培训的需要 B.编制培训管理文件 C.提供培训 D.评价培训有效性 13.顾客需求调查费应计人( B )。 A.鉴定成本 B.预防成本 C.内部故障成本 D.外部故障成本 14.内审和外审的纠正措施费应计人( C )。 A.预防成本 B.鉴定成本 C.内部故障成本 D.外部故障成本 15.美国质量管理专家朱兰博士提出的"质量管理三部曲"包括质量策划、质量控制和( C )。 A.质量保证 B.质量检验 C.质量改进 D.质量监督 16.认为"引起效率低下和不良质量的原因主要在公司的管理系统而不在员工"的质量专家是( A)。 A.戴明 B.朱兰 C.石川馨 D.克劳斯比 17.质量信息传递大体由( A)组成。 A.信源-信道一信宿 B.信源-信道-反馈 C.信源-信道-新信源 D.信源-信道-信源 18.质量信息系统的作业层的特点之一是(D)。 A.不可预见性 B.阶段性 C.概要性 D.可预见性 19、对职业健康安全管理体系内审时发现有以下何种事实,可判不符合4.4.7要素。( E ) A)消防通道被阻塞B)操作工未按规定穿戴工作衣帽 C)急救用的药品过期D)A+B E)A+C 1.A 2.B 3.D 4.B 5.B 6. E 7.B 8.B 9. A 10. B 11.C 12.B 13.B 14.C 15.C 16.A 17.A 18.D19. E 二、填空题 1、ISO9001:2009和ISO14001:2004标准分别由(ISO/TC 176技术委员会)和(国际标准化组织(ISO)第207技术委员会)组织制定的。

光电效应实验报告

佛山科学技术学院 实 验 报 告 课程名称 实验项目 专业班级 姓名 学 号 指导教师 成绩 日 期 年 月 日 一、实验目的 1.了解光电效应的规律,加深对光的量子性的理解; 2.测量光电管的伏安特性曲线; 3.学习验证爱因斯坦光电效应方程的实验方法,测量普朗克常数。 二、实验仪器 光电效应(普朗克常数)实验仪(详见本实验附录A ),数据记录仪。 三、实验原理 1.光电效应及其基本实验规律 当一定频率的光照射到某些金属表面时,会有电子从金属表面即刻逸出,这种现象称为光电效应。从金属表面逸出的电子叫光电子,由光子形成的电流叫光电流,使电子逸出某种金属表面所需的功称为该金属的逸出功。 研究光电效应的实验装置示意图如图1所示。GD 为光电管,它是一个抽成真空的玻璃管,管内有两个金属电极,K 为光电管阴极,A 为光电管阳极;G 为微电流计;V 为电压表;R 为滑线变阻器。单色光通过石英窗口照射到阴极上时,有光电子从阴极K 逸出,阴极释放出的光电子在电场的加速作用下向阳极A 迁移形成光电流,由微电流计G 可以检测光电流的大小。调节R 可使A 、K 之间获得连续变化的电压AK U ,改变AK U ,测量出光电流I 的大小,即可测出光电管的伏安特性曲线,如图2(a)、(b)所示。

图2 光电效应的基本实验规律 光电效应的基本实验规律如下: (1)对应于某一频率,光电效应的AK -I U 关系如图2(a)所示。从图中可见,对一定的频率,有一电压0U ,当AK 0U U ≤时,光电流为零,这个相对于阴极的负值的阳极电压0U ,称为截止电压。 (2)当AK 0U U ≥后,I 迅速增加,然后趋于饱和,饱和光电流M I 的大小与入射光的强度P 成正比,如图2(b)所示。 (3)对于不同频率的光,其截止电压的值不同,如图2(a)所示。 (4)截止电压0U 与频率v 的关系如图2(c)所示。0U 与ν成正比。当入射光频率低于某极限值0v (随不同金属而异)时,无论光的强度如何,照射时间多长,都没有光电流产生。 (5)光电效应是瞬时效应。即使入射光的强度非常微弱,只要频率大于0v ,在开始照射后立即有光电子产生,所经过的时间至多为910-秒的数量级。 2.爱因斯坦光电效应方程 上述光电效应的实验规律无法用电磁波的经典理论解释。为了解释光电效应现象,爱因斯坦根据普朗克的量子假设,提出了光子假说。他认为对于频率为ν的光波,每个光子的能量为E h ν=,h 为普朗克常数。当光子照射到金属表面上时,一次性为金属中的电子全部吸收,而无须积累能量的时间。电子把该能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引力,另一部分就变为电子离开金属表面后的动能,按照能量守恒原理,爱因斯坦提出了著名的光电效应方程 201 2 h m W νυ=+ (1) 式中,W 为被光线照射的金属材料的逸出功,2 012m υ为从金属逸出的光电子的最大初动能。 由式(1)可知,入射到金属表面的光频率越高,逸出的电子动能越大,所以即使阳极电位比阴极电位低(即加反向电压)时,也会有电子落入阳极形成光电流,直至阳极电位低于截止电压,光电

光电效应 物理实验报告

光电效应 实验目得: (1)了解光电效应得规律,加深对光得量子性得理解 (2)测量普朗克常量h。 实验仪器: ZKY-GD-4 光电效应实验仪 1 微电流放大器 2 光电管工作电源 3 光电管 4 滤色片 5 汞灯 实验原理: 原理图如右图所示:入射光照射到光电管阴极K上,产生 得光电子在电场得作用下向阳极A迁移形成光电流。改变外加 电压V AK,测量出光电流I得大小,即可得出光电管得伏安特 性曲线。 1)对于某一频率,光电效应I-V AK关系如图所示。从图 中可见,对于一定频率,有一电压V0,当V AK≤V0时,电流为 0,这个电压V0叫做截止电压。 2)当V AK≥V0后,电流I迅速增大,然后趋于饱与,饱与 光电流IM得大小与入射光得强度成正比。 3)对于不同频率得光来说,其截止频率得数值不同,如右图: 4) 对于截止频率V0与频率得关系图如下所示。V0与成正比关系。当入射光得频率 低于某极限值时,不论发光强度如何大、照射 时间如何长,都没有光电流产生。 5)光电流效应就是瞬时效应。即使 光电流 得发光强度非常微弱,只要频率大于,在开始照射后立即就要光电子产生,所经过得时间之多为10-9s得数量级。 实验内容及测量: 1 将4mm得光阑及365nm得滤光片祖昂在光电管暗箱光输入口上,打开汞灯遮光盖。从低到高调节电压(绝对值减小),观察电流值得变化,寻找电流为零时对应得V AK值,以其绝对值作为该波长对应得值,测量数据如下: 波长/nm 365 404、7 435、8 546、1 577 频率8、214 7、408 6、897 5、49 5、196

/ 截止电压/V 1、679 1、335 1、107 0、557 0、434 频率与截止电压得变化关系如图所示: 由图可知:直线得方程就是:y=0、4098x-1、6988 所以: h/e=0、4098×, 当y=0,即时,,即该金属得截 止频率为。也就就是说,如果入射光如果频率低于上值时,不管光强多大 也不能产生光电流;频率高于上值,就可以产生光电流。 根据线性回归理论: 可得:k=0、40975,与EXCEL给出得直线斜率相同。 我们知道普朗克常量, 所以,相对误差: 2 测量光电管得伏安特性曲线 1)用435、8nm得滤色片与4mm得光阑 实验数据如下表所示: 435、8nm 4mm光阑 I-V AK得关系 V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I 0、040 1、9 0、858 4、2 2、300 9、3 6、600 19、5 12、000 27、3 22、000 35、8 0、089 2、1 0、935 4、4 2、500 10 6、800 19、9 12、500 27、7 22、700 36、2 0、151 2、3 1、096 4、9 2、700 10、6 7、200 20、5 13、000 28、3 24、100 37 0、211 2、4 1、208 5、3 2、900 11、1 7、800 21、5 14、200 29、4 25、700 37、9 0、340 2、7 1、325 5、6 3、200 12 8、700 23 15、000 30、1 26、800 38、3 0、395 2、9 1、468 6、1 3、800 13、9 9、100 23、6 16、100 31、1 27、500 38、7 0、470 3、1 1、637 6、7 4、200 14、8 9、800 24、6 16、600 31、6 29、500 39、5

内审员培训试题及答案

一、填空题 1、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)于2005年发布了关于 实验室能力认可第二版国际标准文件名称是检测/校准实验室通用能力,代号是ISO/IEC17025:2005。 2、中国合格评定国家认可委员会等同采用上述国际标准作为我国实验室认 可的依据,文件名称是检测和校准实验室能力认可准则,代号是CNAS CL01—2011。 3、实验室资质认定评审依据的文件名称是实验室资质认定评审准则。 4、实验室或实验室作为其一部分的组织须是能承担法律责任的实体。 5、如果实验室要作为第三方实验室获得认可应能证明其公正性。 6、实验室应有政策或程序确保客户的机密信息和所有权得到保护。 7、术语“管理体系”一词是指控制实验室运作的质量、行政和技术体系。 8、实验室应建立与其工作范围相适应的管理体系,并维持管理体系的适用和 有效。 9、凡发给实验室人员使用的管理体系文件,都应是现行有效版本。 10、在合同中对包括所用方法在内的要求应予充分规定,形成文件,并易于 理解。实验室有能力和资源满足这些要求。 11、实验室需要将工作分包时,应分包给有能力的分包方,并将分包安排以 书面形式通知客户,并在适当时得到客户的准许。 12、实验室应确保所购买的影响检测和校准质量的供应品,在经检查证明符 合有关检测和/或校准方法中规定的有关要求之后才投入使用。应保存所采取得符合性检查活动的记录。 13、实验室应积极与客户或其代表合作,并收集客户的反馈意见。 14、实验室应有处理投诉的政策或程序。须保存所有与投诉处理有关的记录。 15、实验室当发现不符合工作时,应立即进行纠正。 16、实验室应通过实施质量方针和质量目标、应用审核结果、数据分析、纠 正措施、预防措施以及管理评审来持续改进管理体系的有效性。 17、如果不合格可能再次发生,实验室须按规定的政策和程序采取纠正措施 此程序须从调查确定问题的原因入手。 18、预防措施是事先主动确定潜在不符合的主动行动,消除可能发生不合格 的潜在原因。 19、每份记录应包含充分信息,观察结果、数据和计算须在工作进行时予以 记录,出现错误应该划改,不许涂改,以免难以辨认。 20、实验室的人员培训计划应与实验室现实和预期任务相适应。实验室应评 价这些培训活动的有效性。 21、实验室的设施须有利于检测或校准的正确实施,环境条件不会使结果无 效或对要求的测量质量产生不良影响。当环境条件危及到结果时,应立即停止检测或校准。 22、实验室应采用能满足客户需要并且适用的检测或校准方法。应优先使用 国际、区域、国家标准中颁布的方法,使用非标准方法时,或使用变更过的标准方法时应进行确认,以证实该方法适用于预期的用途。 23、用于检测、校准和抽样的设备及其软件应达到要求准确度,对结果有重 要影响的仪器的关键量或值,应制定校准计划。 24、使用外部校准服务时,须使用能证实其资格、测量能力和溯源性的实验

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