光的粒子性課件

第十七章波粒二象性第2節(jié)：光的粒子性夏邑縣高級(jí)中學(xué)汪領(lǐng)峰二0一七年三月第十七章波粒二象性夏邑縣高級(jí)中學(xué)汪領(lǐng)峰二0一七年三月第2節(jié)光的粒子性課件用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導(dǎo)線與不帶電的驗(yàn)電器相連），使驗(yàn)電器張角增大到約為30度時(shí)，再用與絲綢磨擦過的玻璃棒去靠近鋅板，則驗(yàn)電器的指針張角會(huì)變大。一、光電效應(yīng)現(xiàn)象

表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電，光能轉(zhuǎn)化為電能。逸出的電子稱為光電子。1.定義：在光(包括不可見光)的照射下，金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)逸出來的電子叫做光電子實(shí)質(zhì)還是電子用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導(dǎo)線與不帶電的驗(yàn)電器相連陽極陰極石英窗1.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)E陽極陰極石英窗1.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)E將換向開關(guān)反接，電場反向，則光電子離開陰極后將受反向電場阻礙作用。

當(dāng)K、A間加反向電壓，光電子克服電場力作功，當(dāng)電壓達(dá)到某一值Uc時(shí)，光電流恰為0。Uc稱遏止電壓。遏止電壓：怎樣求解？E將換向開關(guān)反接，電場反向，則光電子離開陰極后將受反向電場阻礙IS3IS2IS1光電效應(yīng)伏安特性曲線遏止電壓存在飽和電流和遏止電壓IS3IS2IS1光電效應(yīng)伏安特性曲線遏存在飽和電流和遏止電光電效應(yīng)伏安特性曲線IS3IS2IS1光電效應(yīng)伏安特性曲線IS3IS2IS12.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律①.光電流與光強(qiáng)的關(guān)系飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。②.截止頻率c----極限頻率（發(fā)生光電效應(yīng)的條件）對(duì)于每種金屬材料，都相應(yīng)的有一確定的截止頻率0。

當(dāng)入射光頻率<0時(shí)，無論光強(qiáng)多大也無電子逸出金屬表面。都不會(huì)產(chǎn)生光電流。③光電效應(yīng)是瞬時(shí)的。從光開始照射到光電逸出所需時(shí)間<10-9s。

為了解釋光電效應(yīng)，愛因斯坦在能量子假說的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設(shè)。2.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律①.光電流與光強(qiáng)的關(guān)系飽和光電流強(qiáng)度與3.愛因斯坦的光量子假設(shè)1.內(nèi)容:

光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)以能量為h的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時(shí)也是如此。也就是說，頻率為的光是由大量能量為=h光子組成的粒子流，這些光子沿光的傳播方向以光速c運(yùn)動(dòng)。

在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電子逸出功W0，另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭?dòng)能Ek。由能量守恒可得出：2.愛因斯坦光電效應(yīng)方程3.愛因斯坦的光量子假設(shè)1.內(nèi)容:光不僅在發(fā)射和吸

愛因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋：1.光強(qiáng)大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。2.電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時(shí)間的累積。

3.從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率成線性關(guān)系

4.從光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得極極限頻率：愛因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋：3.從方程可以看第2節(jié)光的粒子性課件例1.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬(

)A．無論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．無論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小D．超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大類型一對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)AD例1.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬()類型一對(duì)光電1．下列光子說解釋光電效應(yīng)規(guī)律的說法中，正確的有()A．存在極限頻率是因?yàn)楦鞣N金屬都有一定的逸出功B．光的頻率越高，電子得到光子的能量越大，逸出后飛離該金屬的最大初動(dòng)能越大C．電子吸收光子的能量后動(dòng)能立即增加，成為光電子不需要時(shí)間D．光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)入射光子數(shù)越多，光電子數(shù)越多，飽和光電流越大變式訓(xùn)練分析：1.電子吸收光子（能量）一部分用來克服原子引力和阻力做功，一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。只有hν0>W0.才有動(dòng)能。才能有光電子，才能發(fā)生光電效應(yīng)。求hν0=W0的方法。2.光電效應(yīng)的條件ABD1．下列光子說解釋光電效應(yīng)規(guī)律的說法中，正確的有()變式2．兩種單色光a和b，a光照射某金屬時(shí)有光電子逸出，b光照射該金屬時(shí)沒有光電子逸出，則(

)A．在真空中，a光的傳播速度較大B．在水中，a光的波長較小C．在真空中，b光光子的能量較大D．a(chǎn)光照射某金屬，照射時(shí)間越長，光電子的最大初動(dòng)能越大.B2．兩種單色光a和b，a光照射某金屬時(shí)有光電子逸出，b光照射3.如圖所示電路的全部接線及元件均完好．用光照射光電管的K極板，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)無電流通過，可能的原因是(

)A．A、K間加的電壓不夠高B.電源正負(fù)極接反了C．照射光的頻率不夠高D.照射光的強(qiáng)度不夠大分析：無電流，無光電子。1.可能所加電壓時(shí)反向，電場力和電子速度反向，不能使電子從K到A極。2.可能沒有發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，即入射光頻率小于極限頻率。3.光電效應(yīng)的發(fā)生：與電壓、光強(qiáng)度無關(guān)。BC3.如圖所示電路的全部接線及元件均完好．用光照射光電管的K極類型二光電效應(yīng)方程的應(yīng)用例2.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，元寶同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示．則可判斷出()A．甲光的頻率大于乙光的頻率B．乙光的波長大于丙光的波長C．乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能

B類型二光電效應(yīng)方程的應(yīng)用例2.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，元寶同學(xué)用同1.用波長為2.0×10－7m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動(dòng)能是4.7×10－19J.由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3.0×108m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)()A．5.5×1014HzB．7.9×1014HzC．9.8×1014Hz D．1.2×1015Hz變式訓(xùn)練B1.用波長為2.0×10－7m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來B2．硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能．若有N個(gè)波長為λ0的光子打在光電池板上，這些光子的總能量為()B2．硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能．若有N3.如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)用黃光照射光電管中的金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U，這一電壓稱為遏止電壓．欲使遏止電壓增大，可以采用的措施為(

)A．增大黃光強(qiáng)度B．延長照射時(shí)間C．改用藍(lán)光照射D．改用紅光照射C3.如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)用黃光照射光電管中的金屬涂層時(shí)，毫4.如圖所示，當(dāng)電鍵K斷開時(shí)，用光子能量為2.5eV的一束光照射到陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零．由此可知陰極材料的逸出功為(

)A．1.9eV

B．0.6eVC．2.5eV

D．3.1eVA4.如圖所示，當(dāng)電鍵K斷開時(shí)，用光子能量為2.5eV的一束5．鋁的逸出功是4.2eV，現(xiàn)在用波長為200nm的光照射鋁的表面．求：(1)光電子的最大初動(dòng)能．(2)遏止電壓．(3)鋁的截止頻率5．鋁的逸出功是4.2eV，現(xiàn)在用波長為200nm的光照射鋁6.在做光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示，由實(shí)驗(yàn)圖線可求出(

)A.該金屬的極限頻率和極限波長B.普朗克常量C.該金屬的逸出功D.單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)ABC6.在做光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)iIUcviUUcit0000BiIUcviUUcit0000B8．人眼對(duì)綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到的波長為530nm的綠光時(shí)，只要每秒有6個(gè)綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺．普朗克常量為6.63×10－34J·s，光速為3.0×108m/s，則人眼能察覺到綠光時(shí)所接收到的最小功率是(

)A．2.3×10－18W B．3.8×10－19WC．7.0×10－10W D．1.2×10－18WA8．人眼對(duì)綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到的波長為530n

康普頓效應(yīng)第2課時(shí)康普頓效應(yīng)第2課時(shí)1.光的散射光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的散射1923年康普頓在做X射線通過物質(zhì)散射的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長相同的射線外，還有比入射線波長更長的射線，其波長的改變量與散射角有關(guān)，而與入射