光的粒子性市公开课金奖市赛课一等奖课件

光粒子性第一课时：光电效应第1页教学目标：1.经过试验了解和掌握光电效应试验规律；2.知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。第2页17世纪明确形成了两大对立学说牛顿惠更斯微粒说波动说19世纪初证实了波动说正确性因为波动说没有数学基础以及牛顿威望使得微粒说一直占上风19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光含有粒子性对光学研究从很早就开始了……第3页表明锌板在射线照射下失去电子而带正电一、光电效应现象第4页一、光电效应现象

当光线(包含不可见光)照射在金属表面时，金属中有电子逸出现象，称为光电效应。逸出电子称为光电子。光电子定向移动形成电流叫光电流

第5页二.光电效应试验规律电流表：测光电流大小电压表：测两级之间电压大小滑动变阻器：改变两级之间电压大小第6页二.光电效应试验规律试验表明：当入射光频率减小到某一数值γc时，没有光电子发出。试验结论1：存在截止频率，当入射光频率低于截止频率时不能发生光电效应。第7页二.光电效应试验规律试验表明：产生光电流时间不超出10－9s。即光电效应发生几乎是瞬时试验结论2：光电效应含有瞬时性第8页二.光电效应试验规律试验表明：保持光频率、光强不变，增大UAK，G表中电流到达某一值后不再增大，即到达饱和值。保持光频率不变，增大光强，饱和电流增大IOUAKIs黄光（强）黄光（弱）第9页二.光电效应试验规律试验结论3：1.存在饱和电流，入射光越强，饱和电流越大，单位时间内发射光电子数越多。第10页二.光电效应试验规律I0UAKIs黄光（强）黄光（弱）UAK=0时，Is=0吗？说明了什么？第11页二.光电效应试验规律使光电流减小到零反向最小电压叫遏止电压遏止电压大小表明逸出电子初动能大小第12页二.光电效应试验规律试验表明：对于一定颜色（频率）光，不论光强弱怎样，遏止电压都是一样。且光频率v改变时，遏止电压也会改变。II黄光（强）黄光（弱）遏止电压蓝光U2U1第13页二.光电效应试验规律试验结论4：存在遏止电压，且跟光频率相关，与光强无关，进而说明逸出光电子最大初动能与光频率相关，与光强无关II黄光（强）黄光（弱）遏止电压蓝光U第14页三.光电效应解释中疑难

看书本思索两个问题：1.什么是逸出功？2.经典电磁理论在哪些方面与试验结论矛盾？使电子脱离某种金属所做功最小值，叫做这种金属逸出功。第15页

以上三个结论都与试验结果相矛盾，所以无法用经典波动理论来解释光电效应。三.光电效应解释中疑难

试验结论经典电磁理论入射光越强，饱和电流越大强度越大，逸出光电子数越多，光电流越大遏止电压只与频率相关，而与强度无关。遏止电压应与入射光强度相关。假如光较弱，只要积累足够长时间，电子取得足够能量就会形成光电子存在截止频率γc当入射光频率低于截止频率，不能发生光电效应光电效应含有瞬时性能量能够随时间积累对比吻合不符不符不符第16页四.爱因斯坦光电效应方程

（1）光量子假设：光子说光本身就是由一个个不可分割能量子组成，频率为ν光能量子为hν。这些能量子以后被称为光子。我来了第17页四.爱因斯坦光电效应方程

（2）光电效应方程一个电子吸收一个光子能量hν后，一部分能量用来克服金属逸出功W0，剩下表现为逸出后电子初动能Ek，即：或第18页四.爱因斯坦光电效应方程

（3）对光电效应试验现象解释：③光强较大时，包含光子数较多，照射金属时产生光电子多，因而饱和电流大。

①对于任何一个金属，都有一个极限频率，入射光频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应；②入射光照到金属上时，光电子发射几乎是瞬时，普通不超出10-9秒；③光电子最大初动能与入射光强度无关，只伴随入射光频率增大而增大；④当入射光频率大于极限频率时，光电流强度与入射光强度成正比.

第19页1、光电效应试验结论是：对于某种金属(

)A．不论光强多强，只要光频率小于极限频率就不能产生光电效应B．不论光频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．超出极限频率入射光强度越弱，所产生光电子最大初动能就越小D．超出极限频率入射光频率越高，所产生光电子最大初动能就越大AD第20页2、在光电效应试验中，飞飞同学用同一光电管在不一样试验条件下得到了三条光电流与电压之间关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所表示．则可判断出(

)

A．甲光频率大于乙光频率B．乙光波长大于丙光波长C．乙光对应截止频率大于丙光截止频率D．甲光对应光电子最大初动能大于丙光光电子最大初动能B第21页谢谢大家爱因斯坦因为在光电效应方面贡献取得19诺贝尔物理学奖。密立根因为研究光电效应取得1923年