第18章第03節(jié)光電效應(yīng)教案01 人教版

1、第16單元：光電效應(yīng) 教學(xué)目的：1、了解光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件、特點和規(guī)律，及在科學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用。2、光子的量子性、光的光子說及其建立過程。會運用愛因斯坦光電方程解釋光電效 應(yīng)現(xiàn)象。3、培養(yǎng)學(xué)生運用新的物理模型。分析研究微觀粒子行為規(guī)律，從而對宏觀實驗加以解釋的能力。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課1、光電效應(yīng)。光的電磁說，使光的理論發(fā)展到相當(dāng)完美的地步，取得了巨大成就，但是并不能解釋所有的光現(xiàn)象，光電效應(yīng)現(xiàn)象的出現(xiàn)，光的電磁說遇到了不可克服的困難。演示光電效應(yīng)實驗：鋅板被光照后，驗電器帶正電，說明從鋅板表面上發(fā)射出電子在光（包括不可見光）照射下從物體發(fā)射出電子（光子）的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。對光電效應(yīng)的研究，

2、得出如下結(jié)論（1）任何一種金屬，都有一個極限頻率，入射光頻率必須大于這個極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)（2）光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大（線性關(guān)系）（3）入射光照到金屬上時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的（ t10-9秒）（4）當(dāng)入射光頻率大于極限頻率時，光電流的強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。這就是光電效應(yīng)的規(guī)律。金屬中的自由電子，由于受到晶格正離子的吸引，必須從外部獲得足夠能量才能從金屬中逸出。按照波動理論，光的能量是由光的強(qiáng)度決定的，而光的強(qiáng)度又是由光波的振幅決定的，跟頻率無關(guān)。因此無論光的頻率如何，只要光的強(qiáng)度足夠大或照射時間足夠長，都能使電子獲得足夠的能量產(chǎn)生光電效應(yīng)

3、。然而這跟實驗結(jié)果是直接矛盾的，所以無法用經(jīng)典的波動理論來解釋光電效應(yīng)。2、光子說1900年德國物理學(xué)家普朗克在研究“電磁場輻射的能量分布”時發(fā)現(xiàn)，只有認(rèn)為電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份地進(jìn)行的，每一份的能量等于hr，理論計算的結(jié)果才能跟實驗事實完全符合。普朗克恒量h=6.6310-34焦耳秒愛因斯坦在上述學(xué)說的啟發(fā)下,于1905年提出光的光子說,在空間傳播的光也不是連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫做一個光子,光子的能量與頻率成正比.E=hr光子說對光電效應(yīng)的解釋:當(dāng)光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收能量足夠大,能克服金屬內(nèi)部的引力做功,離開金屬表面

4、逃逸出來,成為光電子.根據(jù)能量守恒定律:mv2/2=hr-W(光電方程)mv2/2_光電子最大初動能W_金屬的逸出功3、光電管光電管是利用光電效應(yīng)把光信號轉(zhuǎn)化為電信號的器件構(gòu)造原理：應(yīng)用：自動化裝置、有聲電影、無線電傳真和光纖通信技術(shù)中鞏固練習(xí)：1、 用可見光照射鋅板，能否產(chǎn)生光電效應(yīng)？2、 用一紅光照射銫材料，不產(chǎn)生光電效應(yīng)，如果用一個凸透鏡將紅光聚焦到此金屬上，并經(jīng)歷相當(dāng)長時間，能否產(chǎn)生光電效應(yīng)？為什么？3、 有兩束強(qiáng)度相同的光，以不同的入射角，分別入射到兩塊相同的金屬板上，在相同的時間內(nèi)，從金屬板逸出的電子數(shù)目是否相等？4、 在圖中，直線PQ表示光電子的最大初動能與入射光頻率r的變化關(guān)（