高考物理光電效應(yīng)

1、高考物理課件光電效應(yīng)第1頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四- 光的認(rèn)識(shí)發(fā)展史- 什么是光？ 光是什么？讓我們撫去歲月的風(fēng)塵打開(kāi)歷史的卷面踏著前人的足跡回顧一下光學(xué)說(shuō)的發(fā)展第2頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)第3頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四一、光電效應(yīng)1.什么是光電效應(yīng)? 物體在光的照射下發(fā)射電子的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子稱為光電子。疑問(wèn)：光電子的發(fā)射與什么因素有關(guān)呢？為了研究這個(gè)問(wèn)題，我們來(lái)認(rèn)識(shí)一種光學(xué)器件。第4頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四二、光電管1、光電管是利

2、用光電效應(yīng)制成的一種常見(jiàn)的光電器件。2、結(jié)構(gòu)：如圖，主要是由密封在玻璃殼內(nèi)的陰極和陽(yáng)極組成。陰極陽(yáng)極第5頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四3、工作電路原理：陰極陽(yáng)極光 陰極K在光的照射下，發(fā)射出電子，電子具有動(dòng)能可以向前運(yùn)動(dòng)，而陰極和陽(yáng)極之間也加有一個(gè)電場(chǎng)，使電子飛向陽(yáng)極A，電路中就形成了電流。電阻RL之間的電壓就隨光電流而變化從而把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)這就是光電管的作用.光電流：光電子的定向移動(dòng)就形成了光電流 第6頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四三、光電流的變化 光電流的產(chǎn)生是光照射的結(jié)果，那么光電流的大小是否跟入射光的強(qiáng)度及其頻率有關(guān)呢？我們

3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究這個(gè)問(wèn)題實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，低于這個(gè)頻率的光，無(wú)論光強(qiáng)怎樣大，也不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。我們把這個(gè)頻率稱為極限頻率2、發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光電流也越大。第7頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四四、遏止電壓1、最大初動(dòng)能 從光電管陰極射出的光電子具有一定的動(dòng)能，為了測(cè)量光電子的動(dòng)能，可以在光電管的兩個(gè)電極上加上反向電壓，如圖所示，用于阻止光電子到達(dá)陽(yáng)極。甲第8頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四四、遏止電壓最大初動(dòng)能 從光電管陰極射出的光電子具有一定的動(dòng)能，為了測(cè)量光電子的動(dòng)能，可以在光電管的兩

4、個(gè)電極上加上反向電壓，如圖所示，用于阻止光電子到達(dá)陽(yáng)極。甲問(wèn)題：1、在光強(qiáng)度和頻率一定的情況下，當(dāng)反向電壓增大，光電流怎么變？2、當(dāng)反向電壓很大時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么情況 ？第9頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四 光電效應(yīng)中從金屬出來(lái)的電子，有的從金屬表面直接飛出，有的從內(nèi)部出來(lái)沿途與其它粒子碰撞，損失部分能量，因此電子速度會(huì)有差異，直接從金屬表面飛出的速度最大，其動(dòng)能為最大初動(dòng)能。最大初動(dòng)能的概念VV第10頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四+ + + +- U乙3、那么光電子的最大初動(dòng)能是多少呢？設(shè)光電流減小到零時(shí)的電壓為U（即遏止電壓），光電子達(dá)到陽(yáng)極

5、要克服反向電場(chǎng)力做了多少功？ w=eU假如光電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)剛好減速到零，由能量守恒，光電子出射時(shí)最大初動(dòng)能為第11頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四 由此可見(jiàn)，eU可代表光電子的最大初動(dòng)能，其中U為遏止電壓，那么遏止電壓又與什么有關(guān)呢？ 精確的實(shí)驗(yàn)表明，遏止電壓與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)，入射光的頻率越大，光電子的最大初動(dòng)能越大。 說(shuō)明光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光的頻率 增大而增大。第12頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四 1）、 物體在光的照射下發(fā)射電子的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子稱為光電子。光電子的定向移

6、動(dòng)形成光電流。知識(shí)小節(jié)第13頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四2）.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1、任何一種金屬，都存在極限頻率 ，只有當(dāng)入射光 ，才能發(fā)生光電效應(yīng) 2、光電子的最大初動(dòng)能Ek 與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大 3、光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的 4、光電流隨入射光強(qiáng)度的增大而增大第14頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四 電磁理論在解釋光電效應(yīng)的時(shí)候遇到了什么困難呢？需要什么新的知識(shí)才能光電效應(yīng)這種現(xiàn)象？第15頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)21分，星期四(2) 最大初動(dòng)能的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)電路如圖甲，用來(lái)測(cè)定光電子的最大初動(dòng)能。當(dāng)圖中電流表G讀數(shù)為零時(shí)，伏特表V中的讀數(shù)就是圖乙中的U。最大初動(dòng)能+ + + +- U乙甲 設(shè)光電子的最大初動(dòng)能為 mv2，若光電子置于左圖勻強(qiáng)電場(chǎng)中，則光電子作勻減速直線運(yùn)動(dòng)。m , e在電子運(yùn)動(dòng)的位移上，設(shè)電勢(shì)差為U，電子電量為e，當(dāng)eU= mv2,電場(chǎng)對(duì)光電子做負(fù)功，光電子的動(dòng)能將變?yōu)榱?所以eU就代表光電子的 第16頁(yè)，共17頁(yè)，202