光電效應(yīng) 光子課件

第十二章量子論初步光電效應(yīng)光子光的波粒二象性物質(zhì)波不確定關(guān)系麥克斯韋（JamesClerkMaxwell1831--1879)

英國(guó)物理學(xué)家，數(shù)學(xué)家光的電磁說(shuō)光的干涉光的衍射光的偏振光電效應(yīng)弧光燈鋅板驗(yàn)電器愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)，強(qiáng)調(diào)了光的粒子性，從而圓滿的解釋了光電效應(yīng)。進(jìn)一步研究光電效應(yīng)最初研究光電效應(yīng)時(shí)，物理學(xué)家們認(rèn)為，光是一種電磁波，當(dāng)他射入金屬時(shí)，金屬里的自由電子在變化著的電場(chǎng)的作用下而振動(dòng),如果光足夠強(qiáng)，就是光的振幅足夠大，不論光的頻率高低，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后電子的振幅就會(huì)增加，就有可能飛出金屬表面。實(shí)際觀察到的并不是這樣的。1、用紫光照射K,有光電流，用紅光照射K,無(wú)光電流，增大紅光強(qiáng)度仍無(wú)光電流，以上現(xiàn)象說(shuō)明什么?任何一種金屬都對(duì)應(yīng)一個(gè)極限頻率0，入射光的頻率只有高于極限頻率0,才能產(chǎn)生光電效應(yīng).幾種金屬的極限頻率v0和極限頻率銫鉀鋅銀鉑0/Hz4.5×10145.38×10148.07×101411.5×101415.3×1014

λ0/nm6605583722601962、按照波動(dòng)理論，如果入射光比較弱，照射的時(shí)間要長(zhǎng)一些，金屬總的電子才能積累足夠的能量，飛出金屬表面，可事實(shí)是只要光的頻率高于金屬的極限頻率，光的強(qiáng)度無(wú)論強(qiáng)弱，光電子的產(chǎn)生都幾乎是瞬時(shí)的發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的產(chǎn)生幾乎都是瞬時(shí)的，不超過(guò)10-9s愛(ài)因斯坦：光子說(shuō)受普朗克的啟發(fā)，愛(ài)因斯坦于1905年提出：在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫一個(gè)光量子，簡(jiǎn)稱為光子。光子的能量跟它的頻率成正比。

E=h（普朗克恒量：h=6.63×10-34J·s）1、光量子的能量E=hv.2、光的強(qiáng)弱則反映單位時(shí)間內(nèi)射到單位面積的光子數(shù)。光電效應(yīng)方程逸出功：某種金屬中的不同電子，脫離這種金屬所需的功不一樣，是電子脫離某種金屬所做的最小值幾種金屬的逸出功銫鈣鎂鈹鈦金逸出功W（ev)1.92.73.73.94.14.8光電效應(yīng)的規(guī)律：1、任何一種金屬都對(duì)應(yīng)一個(gè)極限頻率,入射光的頻率只有大于極限頻率,才能產(chǎn)生光電效應(yīng).2、光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),只隨入射光的頻率的增大而增大.4、EK=hv-W3、當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí),在單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù)跟入射光的強(qiáng)度成正比.2、光電子的產(chǎn)生的瞬時(shí)性，不超過(guò)10-9s例用綠光照射一光電管,能產(chǎn)生光電效應(yīng).欲使光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能增大,應(yīng)A.改用紅光照射B.增大綠光的強(qiáng)度C.增大光電管上的加速電壓D.改用紫光照射.課堂鞏固[D]例一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的三束光,分別照射到相同的金屬板a、b、c上,如圖所示,已知金屬板b有光電子放出,則A.板a一定不放出光電子B.板a一定放出光電子C.板c一定不放出光電子D.板c一定放出光電子

【D】例人眼對(duì)綠光最為敏感.正常人的眼睛接收到波長(zhǎng)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(jué).普朗克常量為6.63×10-34J·s,光速為3.0×108m/s,則人眼能察覺(jué)到綠光時(shí)所接收到的最小功率是A.2.3×10-18WB.3.8×10-19WC.7.0×10-48WD.1.2×10-48W【A】例黃光的波長(zhǎng)約為0.60μm，功率為10w的發(fā)射黃光的燈，每秒中發(fā)射出多少個(gè)光子。1.c=→=c/（5.0×101