高中物理光電效應(yīng)-光子2課件人教版第三冊

光電效應(yīng)光子光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置OOOOOOVGAKBOOm光電效應(yīng)一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律Is飽和電流光強(qiáng)較強(qiáng)IUaOU光強(qiáng)較弱遏止電壓2.光電子初動(dòng)能和入射光頻率的關(guān)系

1.光電流與入射光光強(qiáng)的關(guān)系

結(jié)論：單位時(shí)間內(nèi)電極上逸出的光電子數(shù)和入射光光強(qiáng)成正比.

實(shí)驗(yàn)指出：飽和光電流和入射光光強(qiáng)成正比。當(dāng)反向電壓加至?xí)r光電流為零，稱為遏止電壓。遏止電壓的存在說明光電子具有初動(dòng)能，且：和金屬有關(guān)的恒量Uo和金屬無關(guān)的普適恒量k實(shí)驗(yàn)指出：遏止電壓和入射光頻率有線性關(guān)系，即：oUaννo遏止電壓與入射光頻率的實(shí)驗(yàn)曲線結(jié)論：光電子初動(dòng)能和入射光頻率成正比，與入射光光強(qiáng)無關(guān)。3、存在截止頻率（紅限）對(duì)于給定的金屬，當(dāng)照射光頻率小于某一數(shù)值（稱為紅限）時(shí)，無論照射光多強(qiáng)都不會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)。結(jié)論：光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎無需時(shí)間的累積因?yàn)槌鮿?dòng)能大于零，因而產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是：稱為紅限（截止頻率）4.光電效應(yīng)瞬時(shí)響應(yīng)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無論光強(qiáng)如何微弱，從光照射到光電子出現(xiàn)只需要的時(shí)間。幾種金屬的紅限及逸出功鈀Pd金Au汞Hg鈦Ti銫Cs12.111.610.99.924802580275030365201.94.14.54.85.0金屬紅限逸出功(Hz)(A)λνc04.8=ν0（eV)+101401.按經(jīng)典理論光電子的初動(dòng)能應(yīng)決定于入射光的光強(qiáng)，而不決定于光的頻率。二、經(jīng)典電磁波理論的缺陷3.無法解釋光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎無須時(shí)間的積累。2.無法解釋紅限的存在。三、愛因斯坦方程光量子（光子）——愛因斯坦光電效應(yīng)方程

愛因斯坦光子假說：一束光是以光速C運(yùn)動(dòng)的粒子（稱為光子）流，光子的能量為：一部分轉(zhuǎn)化為光電子的動(dòng)能，即：金屬中的自由電子吸收一個(gè)光子能量以后，一部分用于電子從金屬表面逸出所需的逸出功A，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。

愛因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋：2.電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出，所以無須時(shí)間的累積。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。4.從光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得到紅限頻率：光子的能量、質(zhì)量和動(dòng)量因?yàn)椋河捎诠庾铀俣群銥镃，所以光子的“靜止質(zhì)量”為零.光子質(zhì)量:光子的動(dòng)量：光子能量:四、光的波粒二象性光子的能量質(zhì)量，動(dòng)量是表示粒子特性的物理量，而波長，頻率則是表示波動(dòng)性的物理量，這就表示光子不僅具有波動(dòng)性，同時(shí)也具有粒子性，即具有波粒二象性。A.愛因斯坦對(duì)現(xiàn)物理方面的貢獻(xiàn)，特別是闡明光電效應(yīng)的定律1921諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)在鋁中移出一個(gè)電子需要4.2eV的能量，波長為200nm的光射到其表面，求：1、光電子的最大動(dòng)能2、遏制電壓3、鋁的截至波長解：例根據(jù)圖示確定以下各量1、鈉的紅限頻率2、普朗克常數(shù)3、鈉的溢出功解：由愛因斯坦方程其中遏制電壓與入射光頻關(guān)系鈉的遏制電壓與入射光頻關(guān)系