光電效應光的粒子性

1、科學偉人的足跡科學偉人的足跡v1887年赫茲做了一系列實驗。他研究了紫外光對年赫茲做了一系列實驗。他研究了紫外光對火花放電的影響，發(fā)現(xiàn)了火花放電的影響，發(fā)現(xiàn)了光電效應光電效應。這一發(fā)現(xiàn)，。這一發(fā)現(xiàn)，后來成了愛因斯坦建立光量子理論的基礎(chǔ)。后來成了愛因斯坦建立光量子理論的基礎(chǔ)。v1905勒納德因在研究陰極射線和發(fā)現(xiàn)勒納德因在研究陰極射線和發(fā)現(xiàn)光電效應的光電效應的重要規(guī)律重要規(guī)律中作出了開創(chuàng)性工作，被授予了諾貝爾中作出了開創(chuàng)性工作，被授予了諾貝爾物理學獎。物理學獎。v1921年諾貝爾物理學獎授予愛因斯坦年諾貝爾物理學獎授予愛因斯坦. 不是由于不是由于他建立了相對論他建立了相對論,而是因為而是因為他提

2、出光子說成功解他提出光子說成功解決了光電效應面臨的難題決了光電效應面臨的難題”。v1923年諾貝爾物理學獎授予美國物理學家密立根，年諾貝爾物理學獎授予美國物理學家密立根，以表彰他對以表彰他對基本電荷和光電效應的驗證工作基本電荷和光電效應的驗證工作。光電效應光電效應 光子光子17.217.2科學的轉(zhuǎn)折科學的轉(zhuǎn)折光的粒子性光的粒子性第第1課時課時表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電光電效應演示器弧光燈弧光燈金屬金屬網(wǎng)網(wǎng)鋅板鋅板靜電計靜電計光光電電效效應應現(xiàn)現(xiàn)象象1.1.什么是光電效應什么是光電效應 當光線照射當光線照射在金屬表面時，在金屬表面時，金屬中有電子逸金屬中有電子逸出的現(xiàn)象，稱為出的現(xiàn)象，

3、稱為光電效應光電效應。 逸出的電子稱逸出的電子稱為為光電子光電子。電子逸出時克服電子逸出時克服阻力所做的功的阻力所做的功的最小值稱為最小值稱為逸出逸出功功。AVAK實驗研究原理：實驗研究原理：當入射光照射到光潔的金屬當入射光照射到光潔的金屬陰極陰極K表面，就會有光電子發(fā)表面，就會有光電子發(fā)射出來，若有光電子到達陽射出來，若有光電子到達陽極極A表面，電路中就會有電流，表面，電路中就會有電流，所以可以通過電流計了解所以可以通過電流計了解各各種光照射陰極種光照射陰極K以及對兩極加以及對兩極加不同電壓時的不同電壓時的光電流光電流，從中，從中摸索規(guī)律摸索規(guī)律勒勒納納德德研研究究光光電電效效應應規(guī)規(guī)律律的

4、的實實驗驗2.存在遏止電壓，并且由入射光的頻率決存在遏止電壓，并且由入射光的頻率決定與光強無關(guān)定與光強無關(guān)1. 1. 入射光越強，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子入射光越強，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，但存在著飽和電流數(shù)越多，但存在著飽和電流, ,飽和光電流強飽和光電流強度與入射光強度成正比。度與入射光強度成正比。勒勒納納德德研研究究光光電電效效應應規(guī)規(guī)律律與經(jīng)典電磁與經(jīng)典電磁理論相符理論相符與經(jīng)典電磁與經(jīng)典電磁理論不符理論不符212eccm VeU3.3.存在截止頻率存在截止頻率 c c -極限頻率極限頻率與經(jīng)典電磁與經(jīng)典電磁理論不符理論不符4.4.光電效應是瞬時的。從光開始照射到光電光電效應是瞬時

5、的。從光開始照射到光電逸出所需時間逸出所需時間t t10-9s。與經(jīng)典電磁與經(jīng)典電磁理論不符理論不符愛愛因因斯斯坦坦光光量量子子假假說說 1.1.內(nèi)容內(nèi)容 光不僅在發(fā)射和吸收時能量是一份一份的，而且光本身光不僅在發(fā)射和吸收時能量是一份一份的，而且光本身就是由一個個不可分割的能量子組成的，頻率為就是由一個個不可分割的能量子組成的，頻率為 的的光子光子能量為能量為h h ，h h為普朗克常量。這些能量子后來稱為光子。為普朗克常量。這些能量子后來稱為光子。2.2.愛因斯坦光電效應方程愛因斯坦光電效應方程0WEhk電子吸收光電子吸收光子的能量子的能量電子逃逸時的最電子逃逸時的最大出動能大出動能電子逃逸

6、時電子逃逸時的逸出功的逸出功0KEhW或?qū)懗苫驅(qū)懗? 3、解釋光電效應的規(guī)律：、解釋光電效應的規(guī)律：小小試試牛牛刀刀 2.存在遏止電壓，并且由入射光的頻率決定與光強無關(guān)存在遏止電壓，并且由入射光的頻率決定與光強無關(guān)1. 1. 入射光越強，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，但存入射光越強，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，但存在著飽和電流在著飽和電流, ,飽和光電流強度與入射光強度成正比。飽和光電流強度與入射光強度成正比。3.3.存在截止頻率存在截止頻率 c c -極限頻率極限頻率4.4.光電效應是瞬時的。從光開始照射到光電逸出所需時光電效應是瞬時的。從光開始照射到光電逸出所需時間間t t10-9s。4

7、.4.光電效應理論的驗證光電效應理論的驗證 美國物理學家密立根，花了十年時間做了美國物理學家密立根，花了十年時間做了“光電效應光電效應”實驗，實驗，結(jié)果在結(jié)果在1915年證實了愛因斯坦方程，年證實了愛因斯坦方程，h 的值與理論值完全一致，的值與理論值完全一致，又一次證明了又一次證明了“光量子光量子”理論的正確。理論的正確。愛因斯坦由于愛因斯坦由于對對光電效光電效應應的理論解釋和對的理論解釋和對理論理論物理學物理學的貢獻的貢獻獲得獲得1921年諾貝爾物理學獎年諾貝爾物理學獎密立根由于密立根由于研究基本電荷和研究基本電荷和光電光電效應效應，特別是通過著名的油滴實，特別是通過著名的油滴實驗，證明電荷

8、有最小單位。驗，證明電荷有最小單位。獲得獲得19231923年諾貝爾物理學獎年諾貝爾物理學獎v問題問題1： 某金屬在綠光照射時無光電子逸出，某金屬在綠光照射時無光電子逸出，采用下列哪個措施才可能逸出光電子？采用下列哪個措施才可能逸出光電子？（ ） A、改用一束紅光照射、改用一束紅光照射 B、改用一束紫光照射、改用一束紫光照射 C、換一塊兒逸出功較大的金屬板、換一塊兒逸出功較大的金屬板 D、增大入射光強度、增大入射光強度 E、延長光照時間、延長光照時間課課堂堂檢檢驗驗 Bv問題問題2： 頻率為頻率為的光照射某種金屬材料，產(chǎn)的光照射某種金屬材料，產(chǎn)生光電子的最大初動能為生光電子的最大初動能為EK ,若以頻若以頻率為率為2的光照射同一金屬材料，則光的光照射同一金屬材料，則光電子的最大初動能是（電子的最大初動能是（ ）A、 2EK B、EK+hC、EKh D、EK+2h課課堂堂檢檢驗驗 B放大器放