2.3光是波还是粒子.doc

（1）思考：如何检验电子是否从锌板逸出？可以在锌板上接一个验电器，由于锌板和验电器带同种电荷，只要能检验出验电器带正电，就说明有电子逸出；或者能接个电流表看电流表是否有示数（2）想一想：为什么要获得足够多的能量呢？获得的能量去哪了？由于有原子核的吸引力，电子要获得足够多的能量才能克服原子核的引力做功，从而跑出来（3） 猜一猜：电子要逸出需要获得足够多的能量，按照波动理论，对光源有什么要求？越强越好通过实验发现光电效应产生的条件与什么因素有关？与什么因素无关？（猜想的同学回答）与光的强弱无关，与光的频率有关。对光的频率大小有什么要求，才更容易发生光电效应？（猜想的同学回答）频率越大的（4） 思考：由爱因斯坦的光电效应方程来看，至少吸收多少能量（频率）的光子，才可能有光电子逸出？频率满足什么条件？ v（5）1.对同一金属，入射光频率变大，光电子的最大初动能怎样变化？变大2. 最大动能容易测量吗？不容易，因为光电子数量多，也不知道哪个跑的最快，而且速度本身也不容易测量。（6）讨论：为使电流为0光电子做什么运动？怎样让它做这种运动？研究哪个光电子的运动？做减速运动加一个电场，使电子受到向右的电场力。也就是左边接电源正极，右边接负极。研究跑的最快的那个。如果它不能到阳极，所有的光电子都不能到阳极了。（7）思考：怎样让单位时间产生的光电子尽可能多的运动到阳极？加一个电场，使电子都做加速运动，调节电压让电压足够大，就有尽可能多的电子跑到阳极，从而电流就更大。（8） 根据爱因斯坦光电效应理论，这个现象说明了什么？强光的饱和电流大，说明强光的光电子数多，也就说明强光的光子多。2.每一种理论都一定有相应的实验现象3.波动性一定正确吗？我们能否用波动理论来解释一切的光学现象呢？ 4.看一下这个实验：锌板，电子在核外会受到原子核的吸引力从而绕核运动，因此通常锌板是很稳定的。假如想要让电子挣脱原子核的吸引力跑出来，那肯定要通过外界。电子从外界获得什么才有可能跑出来？跑出来的电子如何检验呢？（生答） 通过什么方式来获得能量呢？（自答）光照当然也包括不可见光 板书【光电效应】5.看一下这个实验：锌板，电子在核外会受到原子核的吸引力从而绕核运动，因此通常锌板是很稳定的。假如想要让电子挣脱原子核的吸引力跑出来，那肯定要通过外界。电子从外界获得什么才有可能跑出来？跑出来的电子如何检验呢？（生答） 通过什么方式来获得能量呢？（自答）光照当然也包括不可见光 板书【光电效应】6.有电子逸出的电极称为阴极（即K），另一个为阳极（即A）。从阴极K发射出来的光电子有一定的动能，会向各个方向运动，如果运动到阳极A，就会产生电流（即光电流）。介绍实验装置（主要是滤光片）实验时先蓝光，后红光，瞬时性穿插在里面 两个问题都让猜想的同学回答。 看来经典波动理论出现了矛盾。我们要呼唤新的思想、新的观念、新的理论7.当时的物理学界普遍认为，物理学的大厦已经基本建成，后辈们只要做一些零碎的修补工作。有远见的开尔文也指出20世纪的研究方向为当时物理大厦头顶上的两朵乌云。普朗克面对第二朵乌云：黑体辐射的紫外灾难，建立了能量子观点。年轻的爱因斯坦正是从前辈们的理论中得到启示，为解释与经典波动理论相矛盾的光电效应现象，大胆地提出了他的光子说。8.从此，研究光的本性的年轮上刻上了爱因斯坦的名字。9.由于逸出功是指表层电子，它们要挣脱原子核的束缚逸出所做的功是最小的，那么它们获得的动能就是最大的，称最大初动能。板书：2.爱因斯坦光电效应理论 光子说：E=hv 光电效应方程：Ek=hv-W010.板书：光电效应现象：截止频率 瞬时性11.爱因斯坦给出光电效应的解释时，实验测量尚不精确，这种观点和经典理论观点大相径庭，不被认可，甚至说成“在思辨中迷失目标”的“冒昧的假设”。我们要进一步研究光电效应现象，而光子不容易研究，被打出来的光电子还是能研究的。光电效应方程中提出最大初动能，这是我们一个切入点。1.对同一金属，入射光频率变大，光电子的最大初动能怎样变化？（生答）2.动能 容易测量吗？（生答）动能测不出来，理论上频率越大，动能越大，可实际上是不是这样我们不知道，看来需要将它转化掉。12.既然要让它电流减为0，直接接正负极就失去了调节性，加一个滑动变阻器来调节光电管的反向电压。板书：遏止电压。根据动能定理，我们容易得到，在根据光电效应方程，得到。将动能这个不易测量的量转化为易测量的可视的量。13.看来遏止电压和频率满足简单的线性关系，写成这种形式。表达式的斜率是什么？如果能得到斜率，在通过可以算出实际的普朗克常量，再对照理论值，就可以说明这个方程的准确性了。得到斜率就需要描点作图，看来我们需要做几组遏止电压和频率的数据，通过表格记录和图像拟合，从而得出斜率。请两位同学协助，一位同学操作，一位同学记录。操作的同学要缓慢调节滑动变阻器让反向电压减小的慢一点，让电流缓慢减到0，恰好到0时可以读数。频率越大的遏止电压的确越大。14.你觉得你的操作和读数有误差吗？15.我们还可以研究什么？刚才我们让电流减为0，不让光电子运动到阳极，而光电子运动到阳极就会有电流。根据电流的定义：。跑出来的光电子运动方向各异，怎样才能让尽可能多的光电子跑到阳极？16.提醒要说同一频率的光。17.人们认识光的本性的历史过程曲折，恰恰反映了人类不断发现和认识新现象的迫切希望，正是他们对事物本性的执着探索与对科学的不懈追求，才使得我们的生活更加美好。而爱因斯坦提出的光量子假说具有划时代的意义，推动了量子力学的发展。任何一个理论的提出都不是那么容易验证的，需要时间的积淀、技术的发展和思维观念的一些转变。所以爱因斯坦光子说的成功也