普朗克常数h测定与质量量子基准的最新研究进展 被引量：7

1

作者 韩冰 贺青 +3 位作者 李世松 张钟华 李正坤 李辰 《计量学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期90-96,共7页

摘要：借助基本物理常数来定义新的国际单位制一直是国际计量界研究的热点，其中对于普朗克常数h的测量，出现过电流天平方案、电压天平方案、超导磁悬浮方案、功率天平方案和能量天平方案等多种电学方案。一旦普朗克常数h被精确测定，... 摘要：借助基本物理常数来定义新的国际单位制一直是国际计量界研究的热点，其中对于普朗克常数h的测量，出现过电流天平方案、电压天平方案、超导磁悬浮方案、功率天平方案和能量天平方案等多种电学方案。一旦普朗克常数h被精确测定，则可以用其来定义新的质量单位，实现质量基准的量子化。详细比较了现阶段各国应用电学方法测量普朗克常数h方案的原理、装置和进展，对将来普朗克常数h的精确测量以及质量量子基准的发展趋势进行了预测。 展开更多

关键词 计量学 质量量子基准 普朗克常数h 电流天平 功率天平 能量天平

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普朗克常数h测定系统中磁场线圈稳流源研究 被引量：8

2

作者 王农 韩冰 +2 位作者 贺青 张钟华 李小亭 《电测与仪表》 北大核心 2011年第7期1-6,共6页

在建立我国普朗克常数h测定系统中,对高稳定度直流电源提出了新的要求。本文提出一种基于串联补偿型的专用磁场稳流源。通过设计特殊的采样电阻,选用稳定的基准电压,优选性能突出的运放,并针对感性负载进行关键的补偿,搭建了一套稳定度... 在建立我国普朗克常数h测定系统中,对高稳定度直流电源提出了新的要求。本文提出一种基于串联补偿型的专用磁场稳流源。通过设计特殊的采样电阻,选用稳定的基准电压,优选性能突出的运放,并针对感性负载进行关键的补偿,搭建了一套稳定度达到4.5×10-6/30min的稳流源,可用作现阶段普朗克常数h测定系统的磁场稳流源。 展开更多

关键词 普朗克常数h 磁场稳流源 基准电压 采样电阻 MOSFET

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光电效应测普朗克常数实验研究 被引量：4

3

作者 马书炳 丁永清 +1 位作者 赵学民 戴玮 《实验室研究与探索》 CAS 1999年第1期61-62,66,共3页

简要探讨了利用光电效应测普朗克常数时的几个最佳条件，并对某些仪器部件进行了改进，所得结果误差明显减小。

关键词 光电效应 普朗克常数 最佳条件 实验研究 光电管

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滤光片带宽对光电效应测量普朗克常数的影响 被引量：3

4

作者 魏高尧 卢忠 隋成华 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2017年第3期342-346,共5页

在光电效应测量普朗克常数实验中,由于滤光片和固体能带都具有一定的带宽,对测量的精度会产生影响.将带宽更窄的干涉滤光片取代带宽较宽的色玻璃滤光片,利用零点法、拐点法和曲率法分别测得365,405,436,546,577nm五个波长光的反向遏止电... 在光电效应测量普朗克常数实验中,由于滤光片和固体能带都具有一定的带宽,对测量的精度会产生影响.将带宽更窄的干涉滤光片取代带宽较宽的色玻璃滤光片,利用零点法、拐点法和曲率法分别测得365,405,436,546,577nm五个波长光的反向遏止电压,并应用最小二乘法分别进行直线拟合求出普朗克常数.实验结果表明:曲率法的相对误差较其他两者小,且利用曲率法测得干涉滤光片的普朗克常数相对误差为0.04%,远小于色玻璃滤光片的相对误差(2.75%).因此利用带宽更窄的干涉滤光片可以进一步提高普朗克常数的测量精度,这有助于进一步加深理解能量量子化的概念. 展开更多

关键词 普朗克常数 滤光片 带宽 精度

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一种测定普朗克常数的综合实验装置 被引量：2

5

作者 田凯 王照平 蔡晓艳 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第12期58-61,共4页

目前验证光电效应实验规律及利用光电效应测定普朗克常数的实验装置多采用高压汞灯作为光源,通过滤色片获得5种不同波长的单色光,单色性并不好,并且只有5种,不能验证并测出频率阈值,而且数据比较少,影响测量精度。通过改变光源与光电管... 目前验证光电效应实验规律及利用光电效应测定普朗克常数的实验装置多采用高压汞灯作为光源,通过滤色片获得5种不同波长的单色光,单色性并不好,并且只有5种,不能验证并测出频率阈值,而且数据比较少,影响测量精度。通过改变光源与光电管之间的距离或者改变光电管前端光阑孔径的大小来改变入射到光电管上光的强度,只能定性地而无法定量地验证光电效应与强度相关的实验规律。针对以上不足,提出一种综合实验装置,该装置采用单色仪来获得单色光源,该光源单色性能好,波长连续可调,利用两个偏振片准确控制入射光的强度,从而既可以定量地验证光电效应实验规律,又可以方便、准确地测定普朗克常数。 展开更多

关键词 光电效应 普朗克常数 实验装置 单色仪

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光电效应法测量普朗克常数实验数据采集与处理系统的研制 被引量：2

6

作者 王景衡 李雅轩 《天津工业大学学报》 CAS 2004年第6期86-88,共3页

为改进物理实验教学,研制多用物理实验数据采集系统.文中详细介绍了其中光电效应法测量普朗克常数实验微机数据采集与处理系统的硬件及软件原理.这一系统显著提高了物理实验的整体质量.

关键词 普朗克常数 光电效应 数据采集 实验教学

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用半导体激光器作为光源改进普朗克常数测定仪 被引量：2

7

作者 赵加强 胡绪瑞 《激光杂志》 北大核心 2015年第11期83-85,共3页

光电效应法测定普朗克常数是目前大多数高校近代物理或光学实验中开设的实验,但所用设备有很多缺陷,如高压汞灯寿命短,汞灯电源稳压模块容易烧坏,设备操作较复杂等。用小功率半导体激光器替换高压汞灯对仪器进行改进可以解决这些问题,... 光电效应法测定普朗克常数是目前大多数高校近代物理或光学实验中开设的实验,但所用设备有很多缺陷,如高压汞灯寿命短,汞灯电源稳压模块容易烧坏,设备操作较复杂等。用小功率半导体激光器替换高压汞灯对仪器进行改进可以解决这些问题,并具有功耗小,寿命长,性能稳定等优点。 展开更多

关键词 激光光学 普朗克常数测定仪 高压汞灯 半导体激光器

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光电效应——普朗克常数测定实验的改进

8

作者 赵伟 姜植群 +1 位作者 李志斌 汪淑英 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第3期108-112,共5页

为提高测量普朗克常数精确度,对光电效应——普朗克常数测定实验进行了改进。用单色光取代复色光,采用过零比较器测量截止电压 U_S,通过计算机用最小二乘法线性拟合处理数据。实验改进后,实验和测量误差明显减少,由>5%降到<1%。... 为提高测量普朗克常数精确度,对光电效应——普朗克常数测定实验进行了改进。用单色光取代复色光,采用过零比较器测量截止电压 U_S,通过计算机用最小二乘法线性拟合处理数据。实验改进后,实验和测量误差明显减少,由>5%降到<1%。利用光电效应原理和精确的实验仪器准确测出普朗克常数,使学生加深对能量量子化,尤其光能量量子化的理解,提高了学生的实验能力、实验技巧和实验兴趣,使学生能学以致用,从而使光电效应——普朗克常数测定实验成为名副其实的近代高级物理实验之一。 展开更多

关键词 普朗克常数 过零比较器 截止电压 光电流

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用棱镜单色仪测定普朗克常数计算机处理

9

作者 倪敏 《实验室研究与探索》 CAS 2006年第6期645-646,680,共3页

许多物理实验,若用传统的实验数据处理方法则存在着计算量大、作图误差大、公式变换复杂、所得结果不直观简洁等诸多问题。现用Visual Basic软件处理棱镜单色仪测定普朗克常数实验数据的主要思想及设计过程,将计算机技术应用于实验数据... 许多物理实验,若用传统的实验数据处理方法则存在着计算量大、作图误差大、公式变换复杂、所得结果不直观简洁等诸多问题。现用Visual Basic软件处理棱镜单色仪测定普朗克常数实验数据的主要思想及设计过程,将计算机技术应用于实验数据处理,可迅速、准确地得到实验结果。 展开更多

关键词 VISUAL Basic EXCEL 定标曲线 普朗克常数 数据处理

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普朗克常数测量实验的数据处理

10

作者 赵玉屏 张怀安 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 2001年第2期188-190,共3页

应用最小二乘法处理普朗克常数测量实验的数据 ,只需一只有二维统计功能的计算器就能完成整个数据处理计算 .

关键词 普朗克常数 最小二乘法 数据处理 光电效应原理 测量实验 实验数据

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普朗克常数精密测量的历史和现状 被引量：4

11

作者 李玉芬 和穗荣 韦联福 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第11期1534-1542,共9页

普朗克常数是量子世界和可观测量子效应的基本标志。作为物理学中基本物理常数之一,它的精确测定对于质量计量的物理基准建立、量子效应精密测量及早期宇宙大爆炸物理特性研究等都有重要意义。经过一百多年来各种间接和直接方法测量,普... 普朗克常数是量子世界和可观测量子效应的基本标志。作为物理学中基本物理常数之一,它的精确测定对于质量计量的物理基准建立、量子效应精密测量及早期宇宙大爆炸物理特性研究等都有重要意义。经过一百多年来各种间接和直接方法测量,普朗克常数的精确值2019年才被定义。系统地回顾了这一历史进程,并展望普朗克常数精密测量领域的未来发展。 展开更多

关键词 计量学 普朗克常数 精密测量 间接测量 直接测量

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基于光子能量测定的普朗克常数直接测量法 被引量：2

12

作者 李玉芬 和穗荣 韦联福 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期445-451,共7页

普朗克常数是物理学中的最小作用量子,是区分经典物理和量子物理的重要标志。因此,这一基本物理常数的精确测量,不管是对物质世界本源的理解、各种量子效应的实验观测,还是质量单位的重新定义都非常重要。普朗克常数的精密测量经历了12... 普朗克常数是物理学中的最小作用量子,是区分经典物理和量子物理的重要标志。因此,这一基本物理常数的精确测量,不管是对物质世界本源的理解、各种量子效应的实验观测,还是质量单位的重新定义都非常重要。普朗克常数的精密测量经历了120多年的发展历史,建立了多种间接或直接的测量方法,直到2019年才给出其精确值。但相对于时间(或频率)的精确值,普朗克常数的测量精度仍有很大的提升空间。作为传统光电效应法间接测量普朗克常数的一种新发展,基于液氦上表面电子态光致电离技术,通过饱和光电流平台测量及光子数可分辨光子探测,提出了一种实现普朗克常数的直接测量方法。结合实验室现有的微纳器件加工工艺平台和极低温弱信号检测实验平台,对这一方法现实的可行性进行了论证。 展开更多

关键词 计量学 普朗克常数 光电效应 光子能量法 液氦上电子 光致电离

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基于热效应修正和指数函数拟合的光电效应法测普朗克常数 被引量：3

13

作者 吕守鹏 潘圆圆 +2 位作者 刘金玉 张亚萍 王殿生 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第13期3184-3187,共4页

光电效应法测量普朗克常数的理论依据是爱因斯坦光电方程,但该方程在绝对零度条件下才成立,而实验一般是在室温下进行。温度的影响必然会使计算结果存在一定的误差,为了减小这一误差,以金属阴极的光电效应为例,对普朗克常数测量原理进... 光电效应法测量普朗克常数的理论依据是爱因斯坦光电方程,但该方程在绝对零度条件下才成立,而实验一般是在室温下进行。温度的影响必然会使计算结果存在一定的误差,为了减小这一误差,以金属阴极的光电效应为例,对普朗克常数测量原理进行热效应修正,引入了准爱因斯坦光电方程。理论推导得出一定温度下阴极光电流与反向电压呈指数函数关系,并在数据处理时采用指数函数拟合光电流-电压实验数据,再通过拐点法确定截止电压。计算结果表明,传统光电效应法的测量误差为14%,热效应修正后的测量误差为1.8%。 展开更多

关键词 爱因斯坦光电方程 普朗克常数 热效应 指数函数拟合 截止电压

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普朗克常数及其量子意义

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作者 赵法慧 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1992年第3期116-117,共2页

1 能量子的诞生和普朗克常数的发现1900年10月,普朗克根据热辐射的高频和低频部分的实验事实,设想辐射腔内充满电磁谐振子,从热学角度考虑,引入电磁谐振子的熵,对实验数据采用数学上内差法的处理,得到对高频和低频都适用的谐振子熵公式... 1 能量子的诞生和普朗克常数的发现1900年10月,普朗克根据热辐射的高频和低频部分的实验事实,设想辐射腔内充满电磁谐振子,从热学角度考虑,引入电磁谐振子的熵,对实验数据采用数学上内差法的处理,得到对高频和低频都适用的谐振子熵公式。S=—a[E/b lnE/b—(1+E/b)ln(1+E/b)] (1) 并由(1) 展开更多

关键词 普朗克常数 谐振子 熵 量子力学

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基于C语言和Origin 7.5的曲率法测普朗克常量 被引量：2

15

作者 徐敏莲 邹静 +3 位作者 斯塔洁 周乐 芦立娟 邓一兵 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2012年第6期92-95,共4页

介绍了用曲率法测普朗克常数实验的原理及方法。并利用Origin7.5软件文献进行自动高度曲线拟合,再推导出截止电压的数学表达式,最后用C语言编辑程序进行实验数据自动处理。最终证明了曲率法测普朗克常数实验的可行性,也为实验者提供了... 介绍了用曲率法测普朗克常数实验的原理及方法。并利用Origin7.5软件文献进行自动高度曲线拟合,再推导出截止电压的数学表达式,最后用C语言编辑程序进行实验数据自动处理。最终证明了曲率法测普朗克常数实验的可行性,也为实验者提供了快速、准确的数据处理方法,以提高实验效率。 展开更多

关键词 曲率法 普朗克常数 C语言 Origin7.5软件 数据处理

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普朗克和能量子概念——纪念能量子概念诞生100周年 被引量：4

16

作者 张战杰 万陵德 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第4期27-32,共6页

本文简述了普朗克生平经历 ,回顾他提出能量子概念这一伟大发现过程 ,分析他科学研究的方法及其“悲剧”,以此来纪念这位伟大的、正直的物理学家 ,以期对今后科研工作有借鉴意义 .

关键词 黑体辐射 能量子概念 普朗克常数 量子论

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阿伏加德罗常数测量与千克重新定义 被引量：10

17

作者 罗志勇 王金涛 +1 位作者 刘翔 李占宏 《计量学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期377-380,共4页

当千克用固定普朗克常数h的方法定义时,X射线晶体密度法(XRCD)即被用来定义和复现千克,它采用对浓缩28Si原子计数的方法来测量阿伏加德罗常数NA,已将NA和h的测量不确定度达到2×10-8,并反过来确定硅球的质量实现对千克的量值复现。... 当千克用固定普朗克常数h的方法定义时,X射线晶体密度法(XRCD)即被用来定义和复现千克,它采用对浓缩28Si原子计数的方法来测量阿伏加德罗常数NA,已将NA和h的测量不确定度达到2×10-8,并反过来确定硅球的质量实现对千克的量值复现。阐述了晶格常数、同位素、浓缩硅、硅球直径及表面氧化层等阿伏加德罗常数测量的关键技术的研究进展。介绍了原子计数法千克定义及其量值复现方法,该方法将为国际单位制改制之后我国质量量值复现提供参考。 展开更多

关键词 计量学 X射线晶体密度法 阿伏加德罗常数 千克 普朗克常数 SI重新定义

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基本电荷量常数定值综述 被引量：5

18

作者 刘民 彭明 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期322-327,共6页

综述电磁学基本单位和电荷量测定的历史,解释基本电荷量成为国际单位制成员之一的意义。库仑定律和安培定律是联系电磁学与机械力学的桥梁,由两个定律分别发展出绝对静电单位制和绝对电磁单位制。实用单位制的出现,使电磁学形成了独立... 综述电磁学基本单位和电荷量测定的历史,解释基本电荷量成为国际单位制成员之一的意义。库仑定律和安培定律是联系电磁学与机械力学的桥梁,由两个定律分别发展出绝对静电单位制和绝对电磁单位制。实用单位制的出现,使电磁学形成了独立的单位体系,为了与机械功率等效,选择了电流作为基本量,规定真空磁导率。密立根油滴实验是仅有的测定基本电荷量的实验,因为准确度较低,电荷量的溯源体系一直未出现。基本电荷量值的确定,不是依赖约瑟夫森常数K J和冯·克里青常数R K,而是在普朗克常数被确定后,由精细结构常数公式计算出来的。基本电荷量被确定后,真空磁导率的角色发生了根本变化,在安培定律公式中发挥着平衡电磁学和力学单位的作用。 展开更多

关键词 计量学 基本电荷量 国际单位制 绝对静电单位制 绝对电磁单位制 实用单位制 密立根油滴实验 普朗克常数 精细结构常数 真空磁导率

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能量天平研究进展 被引量：8

19

作者 张钟华 李辰 +7 位作者 贺青 李正坤 韩冰 鲁云峰 兰江 李世松 富雅琼 王刚 《计量学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期305-310,共6页

能量天平法已在中国计量科学研究院开展了几年的研究。研究的目的与功率天平法是一致的，即通过测量普朗克常数来建立质量量子基准，但具体方法不同。2010年以来该项研究取得一定进展。例如对于直流互感量测量这一关键问题，已研究出一... 能量天平法已在中国计量科学研究院开展了几年的研究。研究的目的与功率天平法是一致的，即通过测量普朗克常数来建立质量量子基准，但具体方法不同。2010年以来该项研究取得一定进展。例如对于直流互感量测量这一关键问题，已研究出一种新的方波补偿方法，测量不确定度达到10^-7量级（k =1）。还研发了一种涡流传感器，可更准确地对可动线圈定位。线圈系统的准直问题也得到进展，研制了一种油阻尼器，大大减小了由于天平基础振动和线圈加热上升气流引起的线圈抖动。这些措施改善了线圈位置及互感测量的不确定度。测量普朗克常数h 的最新结果为6.626104（59）×10^-34 J·s，综合的相对不确定度为8.9×10^-6（k =1）。对所遇到的困难和进一步的改进措施也在文中进行了讨论。 展开更多

关键词 计量学 千克 SI 单位的重新定义 能量天平 普朗克常数 互感 准直 油组尼

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能量天平不确定度分析与整体系统改进 被引量：5

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作者 许金鑫 张钟华 +1 位作者 李正坤 鲁云峰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1168-1175,共8页

将质量单位千克溯源到普朗克常数上是目前计量领域公认的实现质量重新定义的方法。能量天平法则是我国提出的用来测量普朗克常数与复现质量的一种方案。与国外采用的功率天平法相比,能量天平法拥有静态测量的优点。第一代能量天平系统... 将质量单位千克溯源到普朗克常数上是目前计量领域公认的实现质量重新定义的方法。能量天平法则是我国提出的用来测量普朗克常数与复现质量的一种方案。与国外采用的功率天平法相比,能量天平法拥有静态测量的优点。第一代能量天平系统已经完成了整体系统实验,对其不确定度的详细分析,有助于进一步优化设计方案,改进实验过程。最后得到其整体的不确定度为2.5×10^(-6)。针对其中主要的不确定度来源,在第2代能量系统中分别提出了相应的改进办法,为进一步降低实验不确定度提供了保证。 展开更多

关键词 普朗克常数 千克 功率天平 能量天平 不确定度

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