物理光电效应

物理光电效应第一页，共十四页，2022年，8月28日光的电磁说19世纪末，麦克斯韦的电磁理论完美地解释了光的波动现象，光的电磁说得到了广泛的认同。但赫兹在通过实验证实了电磁理论的同时，也发现了一个用电磁理论无法解释的现象－－光电效应。第二页，共十四页，2022年，8月28日光电效应1、在光（包括不可见光）的照射下，使物体发射出电子的现象叫做光电效应。2、发射出来的电子叫做光电子。光电效应第三页，共十四页，2022年，8月28日光电管1.光电管就是利用光电效应把光信号转变成电信号的一种传感器。2.阴极发出的光电子被阳极收集，在回路中会形成电流，称为光电流。第四页，共十四页，2022年，8月28日光电管3.光电管的工作原理:为了把光电子尽可能多地收集到阳极，以增强光电流，通常还在光电管两极加上正向电压，如图所示，光电流在电阻的两端产生电压Uab，随着交的强弱变化而变化。这样，光电管就把光信号变成了电信号。第五页，共十四页，2022年，8月28日探究光电流的大小光电流的产生是光照射的结果，那么，光电流的大小跟入射光的哪些因素有关呢？猜想：与入射光的强度和频率可能有关实验原理和装置：实验步骤：（控制变量法）记录数据：第六页，共十四页，2022年，8月28日1、当入射光的频率较低时，无论光多么强，照射时间多长，光电管都不会发射光电子，不能产生光电流。2、当入射光的频率较高时，才会产生光电流，这个频率称为极限频率，其对应的波长称为极限波长。3、当入射光的频率大于极限频率时，光电流强度与入射光的强度有关。实验结论第七页，共十四页，2022年，8月28日从光电管阴极射出的光电子具有一定的动能。为了测量光电子的动能，可以在光电管的两个电极上加上反向电压，用于阻止光电子到达阳极。你认为在强度和频率一定的光照射下，反向电压增大，回路中的光电流会怎样变化？回路中的光电流会随着反向电压的增加而减小，当反向电压达到一定数值时，光电流将会减小到零，我们把这时的电压称为遏止电压。探究光电子的动能大小第八页，共十四页，2022年，8月28日遏止电压光电子克服反向电场力所做的功为：W=eU；如果光电子到达阳极的速度刚好为零，根据能量守恒定律，光电子出射时的最大初始动能为：可见，光电子的最大初始动能可以通过测量遏止电压来确定。第九页，共十四页，2022年，8月28日猜想:遏止电压(光电子最大初动能)与什么因素有关？采用实验探究的方法，控制变量法先保持光的频率不变，逐渐增大电压，直至光电流为零，记录遏止电压的值。改变入射光的强度，记录遏止电压的值。然后，维持光源的强度不变，改变入射光的频率，记录遏止电压的值。探究光电子的最大初动能大小光强及频率第十页，共十四页，2022年，8月28日遏止电压与入射光的强度无关。入射光的频率越大，遏止电压越大，即光电子的最大初动能越大。实验结论第十一页，共十四页，2022年，8月28日讨论与交流随着反向电压逐渐增大，光电流是逐渐减小还是突然减小？逐渐减小。由此是否可以推测出射光电子的动能不一样？遏止电压对应的是所有光电子的动能吗？不一样。光电效应中从金属出来的光电子，它们的初速度会有差异，初动能会有差异，其中最大者叫最大初动能。不是，遏止电压对应的光电子最大初动能。第十二页，共十四页，2022年，8月28日光电效应的4条基本规律1.产生光电效应的条件：

任何一种金属，都存在极限频率ν0，只有当入射光频率ν>ν0时，才能发生光电效应.2.光电子的最大初动能：

光电子的最大初动能Ekm与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大.3.光电效应的发生时间：几乎是瞬时发生的．

4.光电流强度的决定因素：当入射光频率ν>ν0时，光电流随入射光强度的增大而增大.第十三页，共十四页，2022年，8月28日看表格思考下列问题：（1）某光恰