光电效应高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册

光电效应年级：高X年级学科：物理（2019人教版）主讲人：XXX

学校：XXXXXX高级中学人教版---选择性必修三年级：高X年级学科：物理（人教版）主讲人：XXX

光电效应太阳能电池板如何实现把太阳能转化为电能？观察实验现象一观察实验现象二实验发现，若使验电器带负电，用紫光灯照射后，验电器张开的指针夹角会变小，说明验电器带的负电荷变少了。这意味着，紫光会让电子从验电器表面逸出。观察发现1887年赫兹发现光电效应现象

照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出。这个现象称为光电效应（photoelectriceffect）。

这种电子常称为光电子。光电效应光的认知发展历史1赫茲1887年发现光电效应现象。

3勒纳德发现改变光强对截止电压无影响，1905年获诺贝尔奖。2

J.J.汤姆森

实验确定光电流是高速电子流，测出光电子的荷质比。1906年获诺贝尔奖。光的认知发展历史4爱因斯坦提出光子理论和光电方程，1921年获诺贝尔奖。6康普顿

吴有训

中国科学家吴有训，证实了康普顿效应的普遍性，康普顿用光子模型解释。5

密立根

实验测得普朗克常量，光子理论被人们接受。1923年获诺贝尔奖。光电实验规律探究电路实验器材：光源、光电管、灵敏电流计、电压表、滑动变阻器、电源，开关等。光电流与电压的关系●不管光的频率如何，只要光足够强，电子都可以获得足够能量从而逸出表面，不应存在截止频率；●光越强，光电子的初动能应该越大，所以截止电压Uc应该与光的强弱有关；●如果光很弱，按经典电磁理论估算，电子需要几分钟到十几分钟的时间才能获得逸出表面所需的能量，这个时间远远大于实验中产生光电流的时间。经典电磁理论遇到的困难

光的电磁波理论在解释光电效应时遇到了巨大的困难。后来，爱因斯坦在普朗克量子化理论的启发下，提出了光子学说。普朗克爱因斯坦

E＝hν

使金属表面的电子能挣脱原子核的引力而逸出成为光电子所需做的功叫逸出功：W0

电子吸收能量，不需要积累时间，光电流几乎是瞬时产生的。金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，在这些能量中，一部分大小为W0的能量被电子用来脱离金属，剩下的是逸出后电子的初动能，即:hν＝Ek＋W0这称为爱因斯坦光电效应方程

这个方程表明，只有当hν>W0时，光电子才可以从金属中逸出，νc＝W0/h就是光电效应的截止频率。

1这个方程还表明，光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν有关，而与光的强弱无关。这就解释了截止电压和光强无关。

2电子一次性吸收一个光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流自然几乎是瞬时产生的。

3对于同种频率的光，光较强时，单位时间内照射到金属表面的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大。

4密立根测量光电效应中：截止频率和截止电压

最后得出与普朗克根据黑体辐射得到的h一致，误差在0.5%的范围内。这为爱因斯坦光电效应理论提供了直接的实验证据。课堂练习1、某金属在绿光的照射下发生了光电效应则（）A、若增加绿光的强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变B、若增加绿光的强度，则逸出的光电子最大初动能增加C、若改用紫光照射，则逸出的光电子最大初动能增加D、若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加2、用绿光照射一光电管,能产生光电效应.欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,应（）A.改用红光照射B.增大绿光的强度C.增大光电管上的加速电压D.改用紫光照射.课堂练习另一个重要实验：康普顿效应另一个重要的实验：

康普顿效应模拟实验康普顿用光子的模型成功地解释了这种效应。他的基本思想是：光子不仅具有能量，而且具有动量，光子的动量p与光的波长λ和普朗克常量h有关。这三个量之间的关系式为：p＝h/λ康普顿用光子的模型成功地解释了这种效应。他的基本思想是：光子不仅具有能量，而且具有动量，光子的动量p与光的波长λ和普朗克常量h有关。这三个量之间的关系式为：p＝h/λ一起课堂小结

吴有训康普顿效应普遍性陆朝阳