光電效應(yīng)高二下學(xué)期物理人教版2019選擇性必修第三冊

光電效應(yīng)年級：高X年級學(xué)科：物理（2019人教版）主講人：XXX

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光電效應(yīng)太陽能電池板如何實現(xiàn)把太陽能轉(zhuǎn)化為電能？觀察實驗現(xiàn)象一觀察實驗現(xiàn)象二實驗發(fā)現(xiàn)，若使驗電器帶負(fù)電，用紫光燈照射后，驗電器張開的指針夾角會變小，說明驗電器帶的負(fù)電荷變少了。這意味著，紫光會讓電子從驗電器表面逸出。觀察發(fā)現(xiàn)1887年赫茲發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)現(xiàn)象

照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出。這個現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)（photoelectriceffect）。

這種電子常稱為光電子。光電效應(yīng)光的認(rèn)知發(fā)展歷史1赫茲1887年發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)現(xiàn)象。

3勒納德發(fā)現(xiàn)改變光強對截止電壓無影響，1905年獲諾貝爾獎。2

J.J.湯姆森

實驗確定光電流是高速電子流，測出光電子的荷質(zhì)比。1906年獲諾貝爾獎。光的認(rèn)知發(fā)展歷史4愛因斯坦提出光子理論和光電方程，1921年獲諾貝爾獎。6康普頓

吳有訓(xùn)

中國科學(xué)家吳有訓(xùn)，證實了康普頓效應(yīng)的普遍性，康普頓用光子模型解釋。5

密立根

實驗測得普朗克常量，光子理論被人們接受。1923年獲諾貝爾獎。光電實驗規(guī)律探究電路實驗器材：光源、光電管、靈敏電流計、電壓表、滑動變阻器、電源，開關(guān)等。光電流與電壓的關(guān)系●不管光的頻率如何，只要光足夠強，電子都可以獲得足夠能量從而逸出表面，不應(yīng)存在截止頻率；●光越強，光電子的初動能應(yīng)該越大，所以截止電壓Uc應(yīng)該與光的強弱有關(guān)；●如果光很弱，按經(jīng)典電磁理論估算，電子需要幾分鐘到十幾分鐘的時間才能獲得逸出表面所需的能量，這個時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實驗中產(chǎn)生光電流的時間。經(jīng)典電磁理論遇到的困難

光的電磁波理論在解釋光電效應(yīng)時遇到了巨大的困難。后來，愛因斯坦在普朗克量子化理論的啟發(fā)下，提出了光子學(xué)說。普朗克愛因斯坦

E＝hν

使金屬表面的電子能掙脫原子核的引力而逸出成為光電子所需做的功叫逸出功：W0

電子吸收能量，不需要積累時間，光電流幾乎是瞬時產(chǎn)生的。金屬中的電子吸收一個光子獲得的能量是hν，在這些能量中，一部分大小為W0的能量被電子用來脫離金屬，剩下的是逸出后電子的初動能，即:hν＝Ek＋W0這稱為愛因斯坦光電效應(yīng)方程

這個方程表明，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。

1這個方程還表明，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)。這就解釋了截止電壓和光強無關(guān)。

2電子一次性吸收一個光子的全部能量，不需要積累能量的時間，光電流自然幾乎是瞬時產(chǎn)生的。

3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。

4密立根測量光電效應(yīng)中：截止頻率和截止電壓

最后得出與普朗克根據(jù)黑體輻射得到的h一致，誤差在0.5%的范圍內(nèi)。這為愛因斯坦光電效應(yīng)理論提供了直接的實驗證據(jù)。課堂練習(xí)1、某金屬在綠光的照射下發(fā)生了光電效應(yīng)則（）A、若增加綠光的強度，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變B、若增加綠光的強度，則逸出的光電子最大初動能增加C、若改用紫光照射，則逸出的光電子最大初動能增加D、若改用紫光照射，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定增加2、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的最大初動能增大,應(yīng)（）A.改用紅光照射B.增大綠光的強度C.增大光電管上的加速電壓D.改用紫光照射.課堂練習(xí)另一個重要實驗：康普頓效應(yīng)另一個重要的實驗：

康普頓效應(yīng)模擬實驗康普頓用光子的模型成功地解釋了這種效應(yīng)。他的基本思想是：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)。這三個量之間的關(guān)系式為：p＝h/λ康普頓用光子的模型成功地解釋了這種效應(yīng)。他的基本思想是：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)。這三個量之間的關(guān)系式為：p＝h/λ一起課堂小結(jié)

吳有訓(xùn)康普頓效應(yīng)普遍性陸朝陽