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课件网) 第四章 原子结构和波粒二象性 第2节 光电效应（第一课时） 演示实验 什么方法可以使验电器的指针变小？ 演示实验 1、锌板连接验电器 2、使锌板带负电（电子），验电器指针张开 3、用紫外线照射锌板，验电器指针夹角变小。 思考：出现这个现象说明了什么？ 紫外线会让电子从锌板表面逸出。 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。 猜想：影响光电效应的因素有哪些？ 猜想一：光 光照强度 光的频率 爱因斯坦 光子：一束光里有很多个光子， 每一个光子就是一份能量子 ε=hν 猜想二：金属 电子为什么会逸出？ 逸出功W0：外界做功使电子脱离金属，做功最小值叫作这种金属的逸出功。 逸出功的大小应该与材料自身有关。 金属 钨 钙 钠 钾 铷 W0/eV 4.54 3.20 2.29 2.25 2.13 电子要想从金属中脱离，至少要吸收W0能量 探究光电效应的实验规律 实验目的：研究光电效应中光电子的发射情况 影响因素：光的频率、光照强度、金属 实验方法：控制变量法 思考与讨论 （1）有无 （2）数量 （3）快慢 设计实验 A K 光电管 阴级：瓦形金属板（铯） 阳极：金属板 光照在光电管的阴极（金属）上，电子从阴极管的阴极射出。 I 光电流：I=q/t G 实验探究一：光电子的有无 现象： 蓝光：无论光照强度如何变化都能发生光电效应 红光：无论光照强度如何变化都不能发生光电效应 蓝光子hν蓝>红光子hν红 锌板 电子逸出 光子 能量：ε=hν紫 光电效应的分析 一个电子对应吸收一个光子，电子一次性吸收光子的全部能量。金属的电子吸收能量后，克服束缚，瞬间逸出金属。 光电效应产生的条件： hv > W0 规律一：存在截止频率 hv > W0发生光电效应 hv =W0时，对应的频率为截止频率（极限频率）vc， 当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应。 几种金属的截止频率和逸出功 实验探究二：光电子的数量 A K I 光电流 G 设计实验：加正向电压 猜想： 1、随着电压的增大，光电流增大。 2、电流不会一直增大 3、。。。。 （2）在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大. （1）光照不变，增大正向电压，电流表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值. 规律二：存在饱和电流 锌板 光电子 光子 A K 在一定的光照条件下，单位时间内阴极K发射的光电子的数目是一定的，电压增加到一定值时，所有光电子都被阳极A吸收，这时即使再增大电压，电流也不会增大。 实验探究三：光电子的快慢 实验目的：测光电子的初动能 实验设计：加反向电压 猜想： 1、光电子减速、电流减少 2、最终电流减到零 规律三：存在遏止电压 + + + + 一 一 一 一 K A E 此时最大初动能的光电子到达A极时，动能刚好减小为0，而动能的改变是由于电场力做功： 如果施加反向电压，光电流减少，最终会减为零。 当光电流恰好为零时，对应的电压为遏止电压Uc 锌板 电子逸出 光子 光电效应的分析 电子吸收的能量ε=hν，与金属的逸出功W0比较： 逸出具有的最大初动能： EK＝W0 ③若hv > W0光电子逸出。 ①若hv < W0无光电子逸出。 ②若hv = W0光电子恰好逸出。 爱因斯坦的光电效应理论 讨论1：改变光照强度，光电子的最大初动能会不会改变 锌板 电子逸出 光子 逸出具有的最大初动能： EK＝W0 讨论2：改变光的频率，光电子的最大初动能会不会改变 ① 对于一定颜色(频率)的光，无论光的强弱如何，遏止电压是一样的。 ② 光的频率 改变时，遏止电压也会改变。 ③ 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。 规律三：存在遏止电压 实验结果： 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截止频率，电流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转 ... ...
