プランク定数の実験で‥

質問

光電効果の実験をして、プランク定数を求めたのですが、4.70×10^-34という、実際とはだいぶ離れた数値になってしまいました。
理由としてどんなことが考えられるか教えてください。

回答No.3

First_Noel

光電子の出始める周波数辺りだと，
検流計？電流計？も感知するかしないかの微弱な出力でしょう．

出力が出ても，ちらちらと値が変化していませんか？
そういうときは，目をつむってぱっと開いて見えた数字を記録し，
これを３回とか繰り返して平均値を取ったりします．
（大数の法則に従うとすれば，この読み取り方法での誤差は正規分布に従います．）

電流計の内部抵抗の影響で，検出した値が多少ずれていることがあります．

配線が長いと，そこでの熱損失があって，多少差っ引かれた値になる場合があります．

光電子のエネルギーは，恐らく電位を掛けた電極か，ファラデーカップのようなもので
測定していると思いますが，これに負荷する電位の精度，信頼性も関係して来ます．

取得したデータを１次回帰したときの残差は小さいですか？
他のグループと比較してみて下さい．
取得したデータをフィッティングする場合，統計で言うところの
検定を行ってみるのも，取得したデータが有意か否かの判断の参考になります．

などなどです．

余談としてアドバイスですが，学生実験では，
実験方法が完全で，間違いなくデータを取って，
正しいデータ解析をしたとき，その値が現実とずれていれば，
なぜずれたか？を吟味・検証し，正しい値となるためには，
ここそこにこういう改善を施す，と言うことが記述されていれば，
求めた値がぴったりであろうとずれていようと，良いとは思いますよ．
目的は，プランク定数を求めること以上に，上記のようなことの鍛錬にあるからです．

お礼

ありがとうございます。考察がんばってみます。

回答No.2

Mell-Lily

桁数が一致していますから、かなり上手くいった方ではないでしょうか。他のグループは、どれくらいの数値が出ましたか？

補足

他のグループは、5.2×10^-34くらいの値がでているところもありました。

回答No.1

First_Noel

ちょこっと実験してオーダーが合えば良いと思います．
私が学生のときにした実験だと，２．幾つかとなった記憶があります．

理由としては，測定系の内部抵抗の影響とか熱損失とか制度とかがあるでしょう．
ちょっとしたずれも，フィッティングで効いてきますから．

お礼

ありがとうございます。
大学での実験なのですが、私はこれまでに物理を学んだことがないのでできるだけ細かく教えてもらえるとうれしいです！