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课件网) 光电效应 17世纪明确形成了两大对立学说 牛顿 惠更斯 微粒说 波动说 19世纪初证明了波动说的正确性 由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风 19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性 对光学的研究 从很早就开始了… … 实验现象： 一、光电效应：当光照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。逸出的电子称为光电子。 新课引入 用紫外线灯照射后，验电器张开的指针夹角会变小,说明锌板带的负电荷变少了。这意味着，紫外线会让电子从锌板表面逸出。 光线经石英窗照在阴极上，便有电子逸出--光电子。 光电子在电场作用下形成光电流。 二、光电效应的实验规律 1. 光电效应实验 窗口 I 二、光电效应的实验规律 当入射光频率减小到某一数值 c 时，A、K极板间不加反向电压，电流也为0。此时的光的频率 c即为截止频率！ 1.截止频率 1.金属要发生光电效应与入射光强弱无关，只与频率有关。 2.入射光频率低于截止频率时，不管光照多强，金属都不会发生光电效应！ 不同金属的截止频率不同。 截止频率与金属自身的性质有关。 二、光电效应的实验规律 光照不变，增大UAK，G表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值。 2.饱和电流 频率不变，入射光越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多。 二、光电效应的实验规律 当K、A间加反向电压，光电子克服电场力作功，当电压达到某一值Uc时，光电流恰为0。Uc称截止电压。 3.截止电压 光电子克服电场力做功，到达A极板时速度刚好为零。 同一种金属，截止电压只与光的频率有关。 光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。 二、光电效应的实验规律 即使入射光的强度非常微弱，只要入射光频率大于被照金属的极限频率，电流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。 4.光电效应具有瞬时性 更精确的研究推知，光电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”）。 二、光电效应的实验规律 1.对于任何一种金属，都有一个极限频率，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； 2.当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强，饱和电流越大； 3.光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大； 4.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秒。 总结： 三、光电效应经典解释中的疑难 逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功。 几种金属的截止频率和逸出功 三、光电效应经典解释中的疑难 光越强，逸出的电子数越多，光电流也就越大。 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。 无法用经典的波动理论来解释光电效应。 逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功。 1.光子： 光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν。这些能量子后来被称为光子。 爱因斯坦的光子说 爱因斯坦从普朗克的能量子说中得到了启发，他提出： 四.爱因斯坦的光子假设 2.爱因斯坦的光电效应方程 一个电子吸收一个光子的能量hν后，一部分能量用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek，即： 四.爱因斯坦的光子假设 光子能量 逸出功 最大初动能 即 爱因斯坦由于对光电效应的理论解释和对理论物理学的贡献获得1921年 ... ...
