第36卷第1期大学物理实验Vol.36No.12023年2月PHYSICALEXPERIMENTOFCOLLEGEFeb.2023收稿日期:2022-09-12基金项目:云南省省级线下一流课程“基础物理学实验(二)”,西南地区物理学术竞赛类教育教学改革研究项目(SWPTJG2105),教育部产学合作协同育人项目(202002281001),高等学校教学研究项目(DWJZW202142xn),教育部新工科项目(E-SXWLHXLX20202605),高等学校教学研究项目(DWJZW202235xn)*通讯联系人文章编号:1007-2934(2023)01-0020-03利用光电效应实验仪测量液体浓度冯宇,王俊杰,梁申,吕宪魁*,郑永刚,刘文广,冯洁(云南师范大学物理与电子信息学院,云南昆明650500)摘要:一定波长的光透过液体时会有部分光强被液体吸收,不同浓度的液体对光强的吸收能力不一样。经液体吸收后剩余的光强依然会使光电管产生光电流。基于光电效应的实验原理,测量同一液体不同浓度时对应的光电流大小,绘制二者的定标曲线并通过计算机拟合二者的线性方程。即最终仅需通过光电效应实验仪测得液体挡光后光电流的大小即可计算液体对应的浓度。关键词:光电效应;液体浓度;光电流;光电效应实验仪中图分类号:O59文献标志码:ADOI:10.14139/j.cnki.cn22-1228.2023.01.005《大学物理实验》投稿网址:http://dawushiyan.jlict.edu.cn在化工、医疗以及食品等领域,液体浓度是一个非常重要的物理量,此外液体浓度也会影响着液体的一些物理性质。若能使用较为简便的方法测量可溶性物质的液体浓度,便可为从事相关领域的工作者带来极大的便利。目前常用的实验方法有光谱分析法[1]、光反射法[2]、超声技术法[3]、声速法[4]等。但这些测量方法或非常耗时、或不宜操作、或精度较差。因此,本文介绍了一种基于光电效应实验仪测量液体浓度的方法:将待测液体置于普朗克常量测定仪的光源和光电管之间,入射光的波长一定时,只需通过测量光电流(下文均用ig表示)的大小,即可间接计算出液体浓度的大小,极大程度地简化液体浓度测量的实验步骤。而且利用本方案测量液体浓度应用场景较为广泛,可用于测量透明液体、有色液体以及混合液体的浓度。文章将以NaCl溶液浓度(下文均用c表示)的测量为例详细介绍实验方案。1实验原理当一定波长的光照射到某些金属表面时,可以使电子从金属表面逸出,产生光电子,该效应称为光电效应[5]。入射光波长一定时,入射光的光强越大,单位时间产生的光电子越多,即电流ig越大。当一束单色光照射溶液时,入射光强度愈强,溶液浓度愈大,...