光电效应光的粒子性

1、科学伟人的足迹科学伟人的足迹v1887年赫兹做了一系列实验。他研究了紫外光对年赫兹做了一系列实验。他研究了紫外光对火花放电的影响，发现了火花放电的影响，发现了光电效应光电效应。这一发现，。这一发现，后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础。后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础。v1905勒纳德因在研究阴极射线和发现勒纳德因在研究阴极射线和发现光电效应的光电效应的重要规律重要规律中作出了开创性工作，被授予了诺贝尔中作出了开创性工作，被授予了诺贝尔物理学奖。物理学奖。v1921年诺贝尔物理学奖授予爱因斯坦年诺贝尔物理学奖授予爱因斯坦. 不是由于不是由于他建立了相对论他建立了相对论,而是因为而是因为他提

2、出光子说成功解他提出光子说成功解决了光电效应面临的难题决了光电效应面临的难题”。v1923年诺贝尔物理学奖授予美国物理学家密立根，年诺贝尔物理学奖授予美国物理学家密立根，以表彰他对以表彰他对基本电荷和光电效应的验证工作基本电荷和光电效应的验证工作。光电效应光电效应 光子光子17.217.2科学的转折科学的转折光的粒子性光的粒子性第第1课时课时表明锌板在射线照射下失去电子而带正电光电效应演示器弧光灯弧光灯金属金属网网锌板锌板静电计静电计光光电电效效应应现现象象1.1.什么是光电效应什么是光电效应 当光线照射当光线照射在金属表面时，在金属表面时，金属中有电子逸金属中有电子逸出的现象，称为出的现象，

3、称为光电效应光电效应。 逸出的电子称逸出的电子称为为光电子光电子。电子逸出时克服电子逸出时克服阻力所做的功的阻力所做的功的最小值称为最小值称为逸出逸出功功。AVAK实验研究原理：实验研究原理：当入射光照射到光洁的金属当入射光照射到光洁的金属阴极阴极K表面，就会有光电子发表面，就会有光电子发射出来，若有光电子到达阳射出来，若有光电子到达阳极极A表面，电路中就会有电流，表面，电路中就会有电流，所以可以通过电流计了解所以可以通过电流计了解各各种光照射阴极种光照射阴极K以及对两极加以及对两极加不同电压时的不同电压时的光电流光电流，从中，从中摸索规律摸索规律勒勒纳纳德德研研究究光光电电效效应应规规律律的

4、的实实验验2.存在遏止电压，并且由入射光的频率决存在遏止电压，并且由入射光的频率决定与光强无关定与光强无关1. 1. 入射光越强，单位时间内发射的光电子入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，但存在着饱和电流数越多，但存在着饱和电流, ,饱和光电流强饱和光电流强度与入射光强度成正比。度与入射光强度成正比。勒勒纳纳德德研研究究光光电电效效应应规规律律与经典电磁与经典电磁理论相符理论相符与经典电磁与经典电磁理论不符理论不符212eccm VeU3.3.存在截止频率存在截止频率 c c -极限频率极限频率与经典电磁与经典电磁理论不符理论不符4.4.光电效应是瞬时的。从光开始照射到光电光电效应是瞬时

5、的。从光开始照射到光电逸出所需时间逸出所需时间t t10-9s。与经典电磁与经典电磁理论不符理论不符爱爱因因斯斯坦坦光光量量子子假假说说 1.1.内容内容 光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为 的的光子光子能量为能量为h h ，h h为普朗克常量。这些能量子后来称为光子。为普朗克常量。这些能量子后来称为光子。2.2.爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程0WEhk电子吸收光电子吸收光子的能量子的能量电子逃逸时的最电子逃逸时的最大出动能大出动能电子逃逸

6、时电子逃逸时的逸出功的逸出功0KEhW或写成或写成3 3、解释光电效应的规律：、解释光电效应的规律：小小试试牛牛刀刀 2.存在遏止电压，并且由入射光的频率决定与光强无关存在遏止电压，并且由入射光的频率决定与光强无关1. 1. 入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，但存入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，但存在着饱和电流在着饱和电流, ,饱和光电流强度与入射光强度成正比。饱和光电流强度与入射光强度成正比。3.3.存在截止频率存在截止频率 c c -极限频率极限频率4.4.光电效应是瞬时的。从光开始照射到光电逸出所需时光电效应是瞬时的。从光开始照射到光电逸出所需时间间t t10-9s。4

7、.4.光电效应理论的验证光电效应理论的验证 美国物理学家密立根，花了十年时间做了美国物理学家密立根，花了十年时间做了“光电效应光电效应”实验，实验，结果在结果在1915年证实了爱因斯坦方程，年证实了爱因斯坦方程，h 的值与理论值完全一致，的值与理论值完全一致，又一次证明了又一次证明了“光量子光量子”理论的正确。理论的正确。爱因斯坦由于爱因斯坦由于对对光电效光电效应应的理论解释和对的理论解释和对理论理论物理学物理学的贡献的贡献获得获得1921年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖密立根由于密立根由于研究基本电荷和研究基本电荷和光电光电效应效应，特别是通过著名的油滴实，特别是通过著名的油滴实验，证明电荷

8、有最小单位。验，证明电荷有最小单位。获得获得19231923年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖v问题问题1： 某金属在绿光照射时无光电子逸出，某金属在绿光照射时无光电子逸出，采用下列哪个措施才可能逸出光电子？采用下列哪个措施才可能逸出光电子？（ ） A、改用一束红光照射、改用一束红光照射 B、改用一束紫光照射、改用一束紫光照射 C、换一块儿逸出功较大的金属板、换一块儿逸出功较大的金属板 D、增大入射光强度、增大入射光强度 E、延长光照时间、延长光照时间课课堂堂检检验验 Bv问题问题2： 频率为频率为的光照射某种金属材料，产的光照射某种金属材料，产生光电子的最大初动能为生光电子的最大初动能为EK ,若以频若以频率为率为2的光照射同一金属材料，则光的光照射同一金属材料，则光电子的最大初动能是（电子的最大初动能是（ ）A、 2EK B、EK+hC、EKh D、EK+2h课课堂堂检检验验 B放大器放