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文档简介

光电效应爱因斯坦光子假说

光电效应爱因斯坦光子假说主要内容：1.光电效应的实验规律2.爱因斯坦光子假说和光电效应方程3.光的波粒二象性4.光电效应的应用瑞利—

金斯公式(1900年)经典电磁理论和能量均分定理维恩公式(1896年)(热力学和麦克斯韦分布率)普朗克公式和能量量子化假设MB

实验曲线

普朗克公式(1900年)（热力学方法）普朗克常数

h=6.626×10-34J·s

为了从理论上得到这一公式，普朗克提出了能量量子化假设.0伏安特性曲线光电效应的实验规律1.饱和电流iS

2.遏止电压Ua

iS

:单位时间阴极产生的光电子数…∝I

(光强)iS1iS2I1I2-UaUiI1>I2KAAUi(实验装置原理图)遏止电压Ua与光强无关。遏止电压Ua与光的频率

成线性关系（

一定）0当入射光的频率

小于某最小频率

0时，无光电效应发生.3.截止频率

0遏止电压与频率关系曲线式中K

是与材料无关的普适恒量。4.即时发射:迟滞时间不超过10-9sKAAUi(实验装置原理图)经典物理无法解释光电效应实验规律

电子在电磁波作用下作受迫振动，直到获得足够能量(与光强I有关)逸出，不应存在红限

0

.当光强很小时，电子要逸出，必须经较长时间的能量积累.

只有光的频率

0

时，电子才会逸出.

逸出光电子的多少取决于光强I

.

光电子即时发射，滞后时间不超过10–9s.

总结

光电子最大初动能和光频率

成线性关系.

光电子最大初动能取决于光强，和光的频率

无关.爱因斯坦光子假说光电效应方程光是光子流

，每一光子能量为h

，电子吸收一个光子（A为逸出功）

单位时间到达单位垂直面积的光子数为N，则光强I=Nh

.

I越强,到阴极的光子越多,则逸出的光电子越多.

电子吸收一个光子即可逸出，不需要长时间的能量积累.

光频率

>A/h

时，电子吸收一个光子即可克服逸出功A

逸出(

o=A/h).

结论

光电子最大初动能和光频率

成线性关系.

图为某种金属的光电效应实验曲线.试根据图中所给数据求出普朗克常量和该金属材料的逸出功.例解和对照实验曲线，普朗克常量为该金属材料的逸出功为由爱因斯坦光电效应方程得0一铜球用绝缘线悬挂于真空中，被波长为

=150nm

的光照射.已知铜的逸出功为4.5eV.铜球失去电子后带正电，电势升高，使束缚电子的势垒也升高，设铜球表面的电势为U

，逸出电子的速度为v

，铜的逸出功为A，爱因斯坦光电效应方程为逸出电子的最大动能为零时，铜球电势达最高Umax，有解例铜球因失去电子而能达到的最高电势.求光子动量光的波粒二象性光子能量光子质量粒子性波动性光电效应的应用光电管:光电开关,红外成像仪,光电传感器等光电倍增管:(微光)夜视仪测量波长在200~1200nm

极微弱光的功率光电倍增管1s2s2p3s3p3d4s1氢2氦HHe123锂4铍LiBe22125硼6碳10氖BCNe22222212613铝14硅18氩AlSiAr22222266622212619钾20钙KCa2

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