光電效應(yīng)演示文稿

1、光電效應(yīng)演示文稿第一頁，共二十八頁。光電效應(yīng)第二頁，共二十八頁。 光的電磁說使光的波動理論發(fā)展到相當(dāng)完美的地步。赫茲 但是早在1887年赫茲在作電磁實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了一個后來被稱作光電效應(yīng)的現(xiàn)象，這個現(xiàn)象使光的電磁說遇到了無法克服的困難。第三頁，共二十八頁。一、光電效應(yīng)（實(shí)驗(yàn)）二、光電效應(yīng)的規(guī)律三、研究波動理論在解釋光電效應(yīng)時(shí)的矛盾四、理解愛因斯坦的光子說和光電效應(yīng)方程學(xué)習(xí)目標(biāo)：運(yùn)用光子說解決矛盾第四頁，共二十八頁。第五頁，共二十八頁。驗(yàn)電器鋅板弧光燈e光電效應(yīng)：發(fā)射出來的電子叫光電子。在光的照射下物體發(fā)射電子的現(xiàn)象。光電子 :第六頁，共二十八頁。1、光電效應(yīng)的規(guī)律 如鋅板用紫外線照射，能產(chǎn)生

2、光電效應(yīng)， 用可見光照射則不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論 入射光的頻率必須大于某個值才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，低于這個值的光，無論光的強(qiáng)度怎樣大，也不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：這一頻率的界限叫做極限頻率.第七頁，共二十八頁。（1）某光恰能使鋅發(fā)生光電效應(yīng)，那么能使表格內(nèi)哪些金屬發(fā)生光電效應(yīng)?（2）表中哪種金屬最易發(fā)生光電效應(yīng)?（3）為什么各種金屬的極限頻率不同? /Hz196260372558660 /nm15.3101411.510148.0710145.3810144.551014鉑銀鋅鉀銫幾種金屬的極限頻率 和極限波長問題：1. 任何一種金屬，都有一個極限頻率第八頁，共二十八頁。2、光電效應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)

3、間 即使入射光強(qiáng)度非常弱，只要入射光頻率大于極限頻率，電流表指針也幾乎隨著入射光照射立即偏轉(zhuǎn)，精確實(shí)驗(yàn)表明，光電子發(fā)射的時(shí)間為10-9秒。第九頁，共二十八頁。3、光電子最大初動能(1)最大初動能的概念(2)最大初動能的決定因素 第十頁，共二十八頁。 光電效應(yīng)中從金屬出來的電子，有的從金屬表面直接飛出，有的從內(nèi)部出來沿途與其它粒子碰撞，損失部分能量，因此電子速度會有差異，直接從金屬表面飛出的速度最大，其動能為最大初動能。(1)最大初動能的概念vV第十一頁，共二十八頁。（2）最大初動能的決定因素 光電子的最大初動能與入射光強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大。第十二頁，共二十八頁。光電效應(yīng)的規(guī)律3

4、、光電子的最大初動能Ek 與入射光強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大 2、光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的10-9s 1、任何一種金屬，都存在極限頻率，只有當(dāng)入射 光的頻率大于極限頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng) 第十三頁，共二十八頁。思考為什么說光的波動理論無法解釋光電效應(yīng)的規(guī)律？ 光的波動理論是怎樣描述光的能量的呢？第十四頁，共二十八頁。1、能量是連續(xù)的2、光強(qiáng)（振幅）越大，光能越大，光的能量與 頻率無關(guān) 光的波動理論描述光的能量第十五頁，共二十八頁。1、波動理論無法解釋極限頻率2、光電子最大初動能的大小應(yīng)與光強(qiáng)有關(guān)，與 頻率無關(guān) 波動理論在解釋光電效應(yīng)時(shí)的矛盾3、弱光照射時(shí)應(yīng)有能量積累過程，不應(yīng)瞬時(shí)發(fā)

5、生第十六頁，共二十八頁。光的波動理論在解釋光電效應(yīng)時(shí)遇到了巨大的困難。后來，愛因斯坦在普朗克量子化理論的啟發(fā)下，提出了光子學(xué)說普朗克愛因斯坦第十七頁，共二十八頁。光子說愛因斯坦在1905年提出，在空間中傳播的光也不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光量子，簡稱光子.光子的能量和頻率成正比：第十八頁，共二十八頁。逸出功：電子從金屬中飛出時(shí)需要克服原子核對它的吸引而做功，使電子脫離某種金屬所做功的最小值叫做這種金屬的逸出功。用 W 表示愛因斯坦光電效應(yīng)方程EK 表示最大初動能光電效應(yīng)有力地證明了光具有粒子性EK=hv-w第十九頁，共二十八頁。當(dāng)光子照射到金屬上時(shí)，它的能量可以被金屬中的某個電

6、子全部吸收，電子的動能立刻增大并不需要積累能量的過程，如果電子的動能足夠大，能克服內(nèi)部原子 核對它的引力，就可以離開金屬的表面逸離出來，成為光電子。 如果入射光子的頻率比較低，它的能量不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，而將所吸收的光子能量立刻轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這就是金屬存在極限頻率的原因。第二十頁，共二十八頁。問題：1.光電子和光子是一回事嗎？2.光子說和微粒說一樣嗎？3.光子說和波動說的區(qū)別？第二十一頁，共二十八頁。光的強(qiáng)度：指的是單位時(shí)間里入射到(金屬)單位面積的光子總能量光的強(qiáng)度取決于：單位時(shí)間內(nèi)照射的光子的個數(shù)和單個光子的能量第二十二頁，共二十八頁。4、光電流強(qiáng)度的決定 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)， 光電

7、流強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:第二十三頁，共二十八頁。光電效應(yīng)的規(guī)律2、光電子的最大初動能EK 與入射光強(qiáng)度無關(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1、任何一種金屬，都存在極限頻率，只有當(dāng)入射 光的頻率大于極限頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng) 第二十四頁，共二十八頁。小結(jié)光電效應(yīng)的基本規(guī)律愛因斯坦的光子和光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)現(xiàn)象波動理論在解釋光電效應(yīng)時(shí)的矛盾運(yùn)用光子說解決矛盾第二十五頁，共二十八頁。目標(biāo)檢測：1、在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連，用弧光燈照射時(shí)，驗(yàn)電器張開了一個角度，如用一帶負(fù)電的金屬屬小球與鋅板接觸，驗(yàn)電器張角變小，說明（ ）A、鋅板帶正電，指針帶負(fù)電B、鋅板帶正電，指針帶正電C、鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電D、鋅板帶負(fù)電，指針帶正電B第二十六頁，共二十八頁。2紅、橙、黃、綠4種單色光中，光子能量最小的是：( ) A紅光 B橙光 C黃光 D綠光A第二十七頁，共