高中物理之光的粒子性知识点

高中物理之光的粒子知识点光电效应现象当光线照射在金属表时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。逸出的电称为光电子。光电子定向移动形成的电流叫光电流。光电效应的实验规律1.存饱和电流光照不变，增大UAK，表电流达到某一值后不再增，即达到饱和值。因为照条件一定时，发射电子数目一定。实验表明：入射光越，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多。2.存遏止电压和截止频率U=0时，I≠，因为子有初速度反向电压，如图所示：光电子所受电场方向与光电子速度方向相反，光电子做减速运动。若,则I=0式中为遏止电压遏电压Uc使光电流减小到零的反电压光电效应伏安特性曲实验表明：对于一定色（频率）的光,

无论光的强弱如何，遏止电压是一样。光的频率ν变时，遏止电压也会改变。光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。止频率：对于每种金属，都有相应确定的截止频率νc。当入射光频率ν当入射光频率ν

>νc时电子才能逸出金属表面；<νc时光强多大也无电子逸出属表面。3.具瞬时性实验结果：即使入射的强度非常微弱，只要入射光频率大于被照金属的极限频，电流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。更精确的研究推知子发射所经过的时间不超过10-9秒（这个现象一般称作光电子的瞬时发射勒纳德等人通过实验出以下结论对于任何一种金属，有一个极限频率，入射光的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；当入射光的频率大于限频率时，入射光越强，饱和电流越大；光电子的最大初动能入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大；入射光照到金属上时光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9。逸出功W0：电子脱离某种金属所做功的最小值，叫这种金属的逸出功。光越强，逸出的电子越多，光电流也就越大。按照光的电磁理论，可以得到以结论①光越强，光电子的动能应该越大，所以遏止电压应与光的强弱有关。实验表明：对于一定色（频率）的光,

无论光的强弱如何，遏止电压是一样。不管光的频率如何，要光足够强，电子都可获得足够能量从而逸出表面，不存在截止频率。如果光很弱，按经典磁理论估算，电子需几分钟到十几分钟的时间才能获得出表面所需的能量，这个时间远远大于10-9s以上三个结论都与实结果相矛盾的，所以无法用经典的波动理论来解释光电效。爱因斯坦的光量子假光不仅在发射和吸收以能量为h

的微粒形式出现，而且在空间传播时也是此。也就是说，频率为ν

的光是由大量能量为

ε

=hν

的光子组成的粒子流成的些光子沿光的传播方向以速运动。2.爱斯坦光电效应方程在光电效应中金属中电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子逸出功W0一分变为光电子逸出后的动能Ek。由能量守恒可得出：W0电子逸出金属表面所需做的功称为逸出Ek为光电子的最大初动能。3.光效应理论的验证美国物理学家密立根了年时间做光电效应验，结果在1915年证实了爱因斯坦方程h的值与理论值完全一致，又一次证明了光量子”理论的正确。光电效应在近代技术的应用1.光继电器2.光倍增管光的散射光在介质中与物质微相互作用，光的传播方向发生改变的现象叫做光的散射。康普顿效应在散射线中，除有与射波长相同的射线外，还有波长比入射波长更长的射线，们把这种波长变化的现象叫做康普顿效应。光子说对康普顿效应解释假定射光子与电子发生完全弹性碰，这种碰撞跟台球比赛中的两球碰撞很似，按照爱因斯坦的光子说，一个射线光子不仅具有能E=hν且还有量图7所示，这个光子与静止的电发生弹性斜碰，光子把部分能量转移给了电子，能量由ν减小为hν此率减小，波长增大，同时，光子还使子获得一定的动量，这样就圆满地解释了康普顿效应。光子的动量光子的动量为：习题演练1.光电效应实验的装置如图示，则下面说法中正确的是（）用紫外光照射锌板，电器指针会发生偏转用绿色光照射锌板，电器指针会发生偏转锌板带的是负电荷使验电器指针发生偏的是正电荷2.入光照射到某金属表面发生光电效应入射光的强度减弱，而频率保持变，那么（）从光照至金属表面上发射出光电子之间的时间间隔将明显增加。逸出的光电子的最大动能将减小单位时间内从金属表逸出的光电子数目将减小有可能不发生光电效习题解析1.AD将擦得很亮的锌板连验电器，用弧光灯照射锌板（弧光灯发出紫外线器针张开一个角度说明锌板带了电，进一步研究表明锌板正电，这说明在紫外光的照射下，锌板中有一部分自由电从表面飞出来，锌板中缺少电子，于是带正电，、选项正确，绿光不使锌板发生光电效应。2.C发生光电效应几乎是时的A项错光强度减，说明单位时间内的入光子数目减小；频率不变，