【教學(xué)】光電效應(yīng) 第2課時 1

2.光電效應(yīng)第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性第2課時新課引入光電效應(yīng)中的一些重要現(xiàn)象無法用經(jīng)典電磁理論解釋愛因斯坦提出了光子學(xué)說，成功的解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象一、愛因斯坦的光電效應(yīng)理論光本身就是由一個個不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν，其中，h為普朗克常量。這些能量子后來稱為光子。愛因斯坦的光子學(xué)說某個電子吸收全部的光子能量hν光電效應(yīng)W0的能量用來掙脫金屬的束縛光電子逸出后的動能EkEk=hν-W0一、愛因斯坦的光電效應(yīng)理論愛因斯坦的光電效應(yīng)方程解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象只有當(dāng)hν>W0時，光電子才可以從金屬中逸出，νc=W0/h就是光電效應(yīng)的截止頻率光電效應(yīng)的Ek-ν圖像Ek=hν-W0一、愛因斯坦的光電效應(yīng)理論光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率ν有關(guān)，而與光的強弱無關(guān)。這就解釋了遏止電壓和光強無關(guān)。電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時間，光電流自然幾乎是瞬時產(chǎn)生的。對于同種頻率的光，光較強時，單位時間內(nèi)照射到金屬表面的光子數(shù)較多，照射金屬時產(chǎn)生的光電子較多，因而飽和電流較大。愛因斯坦的光電效應(yīng)方程解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象Ek=hν-W0一、愛因斯坦的光電效應(yīng)理論愛因斯坦的光電效應(yīng)方程解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象

美國物理學(xué)家密立根就是通過這個關(guān)系來獲得普朗克常量，進而證實了愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。二、康普頓效應(yīng)和光子的動量光的散射：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?？灯疹D效應(yīng)：射線照射物質(zhì)發(fā)生散射，部分散射的射線波長大于入射波長的現(xiàn)象，稱為康普頓效應(yīng)。光子不僅具有能量，而且具有動量，光子的動量p與光的波長λ和普朗克常量h有關(guān)?？灯疹D認(rèn)為

碰撞前碰撞后二、康普頓效應(yīng)和光子的動量碰撞前碰撞后康普頓效應(yīng)的光量子理論解釋①若光子和外層電子相碰撞，光子有一部分能量傳給電子，散射光子的能量減少，于是散射光的波長大于入射光的波長。②若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，光子將與整個原子交換能量，由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞前后光子能量幾乎不變，波長不變。③因為碰撞中交換的能量和碰撞的角度有關(guān)，所以波長改變和散射角有關(guān)。三、光的波粒二象性波動性光既具有波動性，又具有粒子性，即波粒二象性。粒子性光的干涉光的衍射光的偏振光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)典題剖析例1．(多選)美國物理學(xué)家密立根利用圖甲所示的電路研究金屬的遏止電壓U0與入射光頻率ν的關(guān)系，描繪出圖乙中的圖像，由此算出普朗克常量h,電子電荷量的絕對值用e表示，下列說法正確的是(

)A．入射光的頻率增大，測量遏止電壓時，應(yīng)使滑動變阻器的滑片P向M端移動B．增大入射光的強度，光電子的最大初動能也增大C．．由U0-ν圖像可知，這種金屬的截止頻率為ν0

CD典題剖析例2．如圖，弧光燈發(fā)出的光，經(jīng)過下列實驗后產(chǎn)生了兩個重要的實驗現(xiàn)象。①經(jīng)過一狹縫后，在后面的鋅板上形成明暗相間的條紋；②與鋅板相連的驗電器的鋁箔張開了一定的角度。則這兩個實驗現(xiàn)象分別說明(

)A．①和②都說明光有波