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高三物理光电效应方程的实验推导高三物理光电效应方的实验推导1.每一种金属在产生电效应时都存在一极限频率或称截止频率，即照光的频率不能低于某一临界值。相应的波长被称做极限波(或称红限波长。当入射光频率低于极限频率时，无多强的光都无法使电子逸出。2.光电效应中产生的电子的速度与光的频率有关，而与光强无关。3.光电效应的瞬时性实验发现，只要光的频率高于金属的极限频率，光的度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，即几乎在照到属时立即产生光电流。响应时间不超过十的负九次方秒(1ns)。4.入射光的强度只影光电流的强弱，即只影响在单位时间内由单位面积是出的光电子数目。在光颜色不变的情况下，入射光越强，和电流越大，即一定颜色的光，入射光越强，一定时间内射的电子数目越多。在光电效应中，要释放光电子显然需有足够的能量。根据经典电磁理论，光是电磁波，电磁波能量决定于它的强度，即只与电磁波的振幅有关，而与电波的频率无关。而实验规律中的第一第二两点显然用经典理论无法解释。第三条也不能解，因为根据经典理论，对很弱的光要想使电子获得足够的量逸出，必须有一个能量积累的过程1页

而不可能瞬时产生光子。光效应里，电子的射出方向不是完全定向的，只大部分都垂直于金属表面射出，与光照方向无关光是电波，但是光是高频震荡的正交电磁场，振幅很小，不会对电射出方向产生影响。所有这些实际上已经露出了经典理论的缺陷，要想解释光电效应必须突破典理论根爱因斯坦的光量子理论，射向金属表面的，实质上就是具有能量ε=hν的子流。如果照射光的频率过低，即光子流中每个光子能量小，当他照射到金属表面时，电子吸收了这一光子，它所加的epsilon;=hν能量仍然小于电子脱离金属表面需要的逸出功，电子就不能脱离开金属表面，因而不能产光电效应。如果照射光的频率高到能使电子吸收后其能量以克服逸出功而脱离金属表面，就会产生光电效应。此时出电子的动能、光子能量和逸出功之间的关系可以表示成光子能=移一个电子所需的能量(逸出功+被发射的子的动能。即hf=(1/2)mv^2+Φ这就是爱因斯坦光电应方程。其中，是普朗克常;入射光子的频率函数Φ是功函数，指原子键结中移出一个电子所需的最小能量，表达式如右图其中f0是光电效应发生的阀值频率，即极限频率功函数时又以W或A标记。动能表达式E(km

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