人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)課件

問(wèn)題：回顧前面的學(xué)習(xí)，總結(jié)人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程？問(wèn)題：回顧前面的學(xué)習(xí)，總結(jié)人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程？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(guò)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)電器相連定義：在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子定義：在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做1.什么是光電效應(yīng)

當(dāng)光線照射在金屬表面時(shí)，金屬中有電子逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。逸出的電子稱為光電子。一、光電效應(yīng)人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件1.什么是光電效應(yīng)當(dāng)光線照射在金屬表面時(shí)，金屬陽(yáng)極陰極石英窗

光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出----光電子。光電子在電場(chǎng)作用下形成光電流。2.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件陽(yáng)極陰極石英窗光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出-陽(yáng)極陰極

將換向開關(guān)反接，電場(chǎng)反向，則光電子離開陰極后將受反向電場(chǎng)阻礙作用。

當(dāng)K、A間加反向電壓，光電子克服電場(chǎng)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。遏止電壓人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件陽(yáng)極陰極將換向開關(guān)反接，電場(chǎng)反向，則光電子離開IUcOU光強(qiáng)較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置遏止電壓

一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律陽(yáng)極陰極人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件IUcOU光強(qiáng)較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置IIsUaOU光強(qiáng)較強(qiáng)光強(qiáng)較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置遏止電壓飽和電流

一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律陽(yáng)極陰極人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件IIsUaOU光強(qiáng)較強(qiáng)光強(qiáng)較弱光電效應(yīng)伏安特性曲陽(yáng)極陰極石英窗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)度與入射光強(qiáng)度成正比。②.截止頻率c----極限頻率對(duì)于每種金屬材料，都相應(yīng)的有一確定的截止頻率c。

當(dāng)入射光頻率

>c

時(shí)，電子才能逸出金屬表面；當(dāng)入射光頻率

<c時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)多大也無(wú)電子逸出金屬表面。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。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件陽(yáng)極陰極石英窗2.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律①.光電流與光強(qiáng)的關(guān)系飽經(jīng)典理論無(wú)法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

經(jīng)典認(rèn)為，按照經(jīng)典電磁理論，入射光的光強(qiáng)越大，光波的電場(chǎng)強(qiáng)度的振幅也越大，作用在金屬中電子上的力也就越大，光電子逸出的能量也應(yīng)該越大。也就是說(shuō)，光電子的能量應(yīng)該隨著光強(qiáng)度的增加而增大，不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān)，更不應(yīng)該有什么截止頻率。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件經(jīng)典理論無(wú)法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。經(jīng)典認(rèn)為，按照經(jīng)

光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明：飽和電流不僅與光強(qiáng)有關(guān)而且與頻率有關(guān)，光電子初動(dòng)能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率，即使光強(qiáng)很弱也有光電流；頻率低于極限頻率時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)再大也沒(méi)有光電流。

光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性。而經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面上，吸收能量要時(shí)間，即需能量的積累過(guò)程。

為了解釋光電效應(yīng)，愛因斯坦在能量子假說(shuō)的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設(shè)。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明：飽和電流不僅與光強(qiáng)有關(guān)而且與頻率有關(guān)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(shuō)，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)方程為電子逸出金屬表面所需做的功，稱為逸出功；

為光電子的最大初動(dòng)能。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件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：

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。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件3.從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射愛因斯由于愛因斯坦提出的光子假說(shuō)成功地說(shuō)明了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,榮獲1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

愛因斯坦光子假說(shuō)圓滿解釋了光電效應(yīng)，但當(dāng)時(shí)并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn)，因?yàn)樗耆`背了光的波動(dòng)理論。4.光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證

美國(guó)物理學(xué)家密立根，花了十年時(shí)間做了“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，結(jié)果在1915年證實(shí)了愛因斯坦方程，h的值與理論值完全一致，又一次證明了“光量子”理論的正確。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件由于愛因斯坦提出的光子假說(shuō)成功地說(shuō)明了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,榮愛因斯坦由于對(duì)光電效應(yīng)的理論解釋和對(duì)理論物理學(xué)的貢獻(xiàn)獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)密立根由于研究基本電荷和光電效應(yīng)，特別是通過(guò)著名的油滴實(shí)驗(yàn)，證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件愛因斯坦由于對(duì)光電效應(yīng)的理論解釋和對(duì)理論物理學(xué)的貢獻(xiàn)獲得19放大器控制機(jī)構(gòu)

可以用于自動(dòng)控制，自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等。4.光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用1.光控繼電器可對(duì)微弱光線進(jìn)行放大，可使光電流放大105~108倍，靈敏度高，用在工程、天文、科研、軍事等方面。2.光電倍增管人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件放大器控制機(jī)構(gòu)可以用于自動(dòng)控制，自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)應(yīng)用光電管光電源電流計(jì)IAK人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件應(yīng)用光電管光電源電流計(jì)IAK人教版高中物理選修光的康普頓效應(yīng)

1923年康普頓在做X射線通過(guò)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(zhǎng)相同的射線外，還有比入射線波長(zhǎng)更長(zhǎng)的射線，其波長(zhǎng)的改變量與散射角有關(guān)，而與入射線波長(zhǎng)

和散射物質(zhì)都無(wú)關(guān)。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件康普頓效應(yīng)1923年康普頓在做X射線通過(guò)物一.康普頓散射的實(shí)驗(yàn)裝置與規(guī)律：晶體

光闌X射線管探測(cè)器X射線譜儀

石墨體(散射物質(zhì))j0散射波長(zhǎng)人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件一.康普頓散射的實(shí)驗(yàn)裝置與規(guī)律：晶體光闌X射線管探X射康普頓正在測(cè)晶體對(duì)X射線的散射

按經(jīng)典電磁理論：

如果入射X光是某種波長(zhǎng)的電磁波，散射光的波長(zhǎng)是不會(huì)改變的！人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件康普頓正在測(cè)晶體對(duì)X射線的散射按經(jīng)典電磁理論：人教版高中康普頓散射曲線的特點(diǎn)：1.除原波長(zhǎng)0外出現(xiàn)了移向長(zhǎng)波方向的新的散射波長(zhǎng)。2.新波長(zhǎng)隨散射角的增大而增大。

散射中出現(xiàn)≠0的現(xiàn)象，稱為康普頓散射。波長(zhǎng)的偏移為=0Oj=45Oj=90Oj=135Oj................................................................................o（A）0.7000.750λ波長(zhǎng).......0人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件康普頓散射曲線的特點(diǎn)：1.除原波長(zhǎng)0外出現(xiàn)了移向長(zhǎng)稱為電子的Compton波長(zhǎng)只有當(dāng)入射波長(zhǎng)0與c可比擬時(shí)，康普頓效應(yīng)才顯著，因此要用X射線才能觀察到康普頓散射，用可見光觀察不到康普頓散射。波長(zhǎng)的偏移只與散射角有關(guān)，而與散射物質(zhì)種類及入射的X射線的波長(zhǎng)0無(wú)關(guān)，c=0.0241?=2.4110-3nm（實(shí)驗(yàn)值）人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件稱為電子的Compton波長(zhǎng)只有當(dāng)入射波長(zhǎng)0與c可比擬時(shí)遇到的困難經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)2.無(wú)法解釋波長(zhǎng)改變和散射角的關(guān)系。射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。其頻率等于入射光頻率，所以它所發(fā)射的散過(guò)物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動(dòng)，1.根據(jù)經(jīng)典電磁波理論，當(dāng)電磁波通人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件遇到的困難經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)2.無(wú)法解釋波長(zhǎng)改光子理論對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋

康普頓效應(yīng)是光子和電子作彈性碰撞的子能量幾乎不變，波長(zhǎng)不變。小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞前后光光子將與整個(gè)原子交換能量,由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)2.若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，是散射光的波長(zhǎng)大于入射光的波長(zhǎng)。部分能量傳給電子,散射光子的能量減少，于1.若光子和外層電子相碰撞，光子有一結(jié)果，具體解釋如下：人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件光子理論對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋康普頓效應(yīng)是光子和電3.因?yàn)榕鲎仓薪粨Q的能量和碰撞的角度有關(guān)，所以波長(zhǎng)改變和散射角有關(guān)。光子理論對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件3.因?yàn)榕鲎仓薪粨Q的能量和碰撞的角度有關(guān)，所以波長(zhǎng)改變和散三.康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義（1）有力地支持了愛因斯坦“光量子”假設(shè)；（2）首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了“光子具有動(dòng)量”

的假設(shè)；（3）證實(shí)了在微觀世界的單個(gè)碰撞事件中，動(dòng)量和能量守恒定律仍然是成立的?？灯疹D的成功也不是一帆風(fēng)順的，在他早期的幾篇論文中，一直認(rèn)為散射光頻率的改變是由于“混進(jìn)來(lái)了某種熒光輻射”；在計(jì)算中起先只考慮能量守恒，后來(lái)才認(rèn)識(shí)到還要用動(dòng)量守恒?？灯疹D于1927年獲諾貝爾物理獎(jiǎng)。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件三.康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義（1）有力地支持了愛因斯坦“光量子”康普頓效應(yīng)康普頓效應(yīng)康普頓,1927年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)(1892-1962)美國(guó)物理學(xué)家1927人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件康康康普頓,1927年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)(1892-1962)1925—1926年，吳有訓(xùn)用銀的X射線(0=5.62nm)為入射線,以15種輕重不同的元素為散射物質(zhì)，四、吳有訓(xùn)對(duì)研究康普頓效應(yīng)的貢獻(xiàn)1923年,參加了發(fā)現(xiàn)康普頓效應(yīng)的研究工作.對(duì)證實(shí)康普頓效應(yīng)作出了重要貢獻(xiàn)。在同一散射角()測(cè)量各種波長(zhǎng)的散射光強(qiáng)度，作了大量X射線散射實(shí)驗(yàn)。（1897-1977）吳有訓(xùn)人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件1925—1926年，吳有訓(xùn)用銀的X射線(0=5.62n光子的能量和動(dòng)量人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件光子的能量和動(dòng)量人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教動(dòng)量能量是描述粒子的,頻率和波長(zhǎng)則是用來(lái)描述波的人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件動(dòng)量能量是描述粒子的,人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課問(wèn)題：回顧前面的學(xué)習(xí)，總結(jié)人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程？問(wèn)題：回顧前面的學(xué)習(xí)，總結(jié)人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程？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(guò)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)電器相連定義：在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子定義：在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做1.什么是光電效應(yīng)

當(dāng)光線照射在金屬表面時(shí)，金屬中有電子逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。逸出的電子稱為光電子。一、光電效應(yīng)人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件1.什么是光電效應(yīng)當(dāng)光線照射在金屬表面時(shí)，金屬陽(yáng)極陰極石英窗

光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出----光電子。光電子在電場(chǎng)作用下形成光電流。2.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件陽(yáng)極陰極石英窗光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出-陽(yáng)極陰極

將換向開關(guān)反接，電場(chǎng)反向，則光電子離開陰極后將受反向電場(chǎng)阻礙作用。

當(dāng)K、A間加反向電壓，光電子克服電場(chǎng)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。遏止電壓人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件陽(yáng)極陰極將換向開關(guān)反接，電場(chǎng)反向，則光電子離開IUcOU光強(qiáng)較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置遏止電壓

一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律陽(yáng)極陰極人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件IUcOU光強(qiáng)較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置IIsUaOU光強(qiáng)較強(qiáng)光強(qiáng)較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置遏止電壓飽和電流

一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律陽(yáng)極陰極人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件IIsUaOU光強(qiáng)較強(qiáng)光強(qiáng)較弱光電效應(yīng)伏安特性曲陽(yáng)極陰極石英窗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)度與入射光強(qiáng)度成正比。②.截止頻率c----極限頻率對(duì)于每種金屬材料，都相應(yīng)的有一確定的截止頻率c。

當(dāng)入射光頻率

>c

時(shí)，電子才能逸出金屬表面；當(dāng)入射光頻率

<c時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)多大也無(wú)電子逸出金屬表面。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。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件陽(yáng)極陰極石英窗2.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律①.光電流與光強(qiáng)的關(guān)系飽經(jīng)典理論無(wú)法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

經(jīng)典認(rèn)為，按照經(jīng)典電磁理論，入射光的光強(qiáng)越大，光波的電場(chǎng)強(qiáng)度的振幅也越大，作用在金屬中電子上的力也就越大，光電子逸出的能量也應(yīng)該越大。也就是說(shuō)，光電子的能量應(yīng)該隨著光強(qiáng)度的增加而增大，不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān)，更不應(yīng)該有什么截止頻率。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件經(jīng)典理論無(wú)法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。經(jīng)典認(rèn)為，按照經(jīng)

光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明：飽和電流不僅與光強(qiáng)有關(guān)而且與頻率有關(guān)，光電子初動(dòng)能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率，即使光強(qiáng)很弱也有光電流；頻率低于極限頻率時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)再大也沒(méi)有光電流。

光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性。而經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面上，吸收能量要時(shí)間，即需能量的積累過(guò)程。

為了解釋光電效應(yīng)，愛因斯坦在能量子假說(shuō)的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設(shè)。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明：飽和電流不僅與光強(qiáng)有關(guān)而且與頻率有關(guān)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(shuō)，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)方程為電子逸出金屬表面所需做的功，稱為逸出功；

為光電子的最大初動(dòng)能。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件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：

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。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件3.從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射愛因斯由于愛因斯坦提出的光子假說(shuō)成功地說(shuō)明了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,榮獲1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

愛因斯坦光子假說(shuō)圓滿解釋了光電效應(yīng)，但當(dāng)時(shí)并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn)，因?yàn)樗耆`背了光的波動(dòng)理論。4.光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證

美國(guó)物理學(xué)家密立根，花了十年時(shí)間做了“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，結(jié)果在1915年證實(shí)了愛因斯坦方程，h的值與理論值完全一致，又一次證明了“光量子”理論的正確。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件由于愛因斯坦提出的光子假說(shuō)成功地說(shuō)明了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,榮愛因斯坦由于對(duì)光電效應(yīng)的理論解釋和對(duì)理論物理學(xué)的貢獻(xiàn)獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)密立根由于研究基本電荷和光電效應(yīng)，特別是通過(guò)著名的油滴實(shí)驗(yàn)，證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件愛因斯坦由于對(duì)光電效應(yīng)的理論解釋和對(duì)理論物理學(xué)的貢獻(xiàn)獲得19放大器控制機(jī)構(gòu)

可以用于自動(dòng)控制，自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等。4.光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用1.光控繼電器可對(duì)微弱光線進(jìn)行放大，可使光電流放大105~108倍，靈敏度高，用在工程、天文、科研、軍事等方面。2.光電倍增管人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件放大器控制機(jī)構(gòu)可以用于自動(dòng)控制，自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)應(yīng)用光電管光電源電流計(jì)IAK人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件應(yīng)用光電管光電源電流計(jì)IAK人教版高中物理選修光的康普頓效應(yīng)

1923年康普頓在做X射線通過(guò)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(zhǎng)相同的射線外，還有比入射線波長(zhǎng)更長(zhǎng)的射線，其波長(zhǎng)的改變量與散射角有關(guān)，而與入射線波長(zhǎng)

和散射物質(zhì)都無(wú)關(guān)。人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件康普頓效應(yīng)1923年康普頓在做X射線通過(guò)物一.康普頓散射的實(shí)驗(yàn)裝置與規(guī)律：晶體

光闌X射線管探測(cè)器X射線譜儀

石墨體(散射物質(zhì))j0散射波長(zhǎng)人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件一.康普頓散射的實(shí)驗(yàn)裝置與規(guī)律：晶體光闌X射線管探X射康普頓正在測(cè)晶體對(duì)X射線的散射

按經(jīng)典電磁理論：

如果入射X光是某種波長(zhǎng)的電磁波，散射光的波長(zhǎng)是不會(huì)改變的！人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件康普頓正在測(cè)晶體對(duì)X射線的散射按經(jīng)典電磁理論：人教版高中康普頓散射曲線的特點(diǎn)：1.除原波長(zhǎng)0外出現(xiàn)了移向長(zhǎng)波方向的新的散射波長(zhǎng)。2.新波長(zhǎng)隨散射角的增大而增大。

散射中出現(xiàn)≠0的現(xiàn)象，稱為康普頓散射。波長(zhǎng)的偏移為=0Oj=45Oj=90Oj=135Oj................................................................................o（A）0.7000.750λ波長(zhǎng).......0人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件康普頓散射曲線的特點(diǎn)：1.除原波長(zhǎng)0外出現(xiàn)了移向長(zhǎng)稱為電子的Compton波長(zhǎng)只有當(dāng)入射波長(zhǎng)0與c可比擬時(shí)，康普頓效應(yīng)才顯著，因此要用X射線才能觀察到康普頓散射，用可見光觀察不到康普頓散射。波長(zhǎng)的偏移只與散射角有關(guān)，而與散射物質(zhì)種類及入射的X射線的波長(zhǎng)0無(wú)關(guān)，c=0.0241?=2.4110-3nm（實(shí)驗(yàn)值）人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件稱為電子的Compton波長(zhǎng)只有當(dāng)入射波長(zhǎng)0與c可比擬時(shí)遇到的困難經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)2.無(wú)法解釋波長(zhǎng)改變和散射角的關(guān)系。射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。其頻率等于入射光頻率，所以它所發(fā)射的散過(guò)物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動(dòng)，1.根據(jù)經(jīng)典電磁波理論，當(dāng)電磁波通人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件人教版高中物理選修光的粒子性教學(xué)精品課件遇到的困難經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)2.無(wú)法解釋波長(zhǎng)改光子理論對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋

康普頓效應(yīng)是光子和電子作彈性碰撞的子能量幾乎不變，波長(zhǎng)不變。小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞前后光光子將與整個(gè)原子交換能量,由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)2.若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，是散射光的波長(zhǎng)大于