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课件网) 第二节 光电效应 第一课时 光电效应实验规律与经典解释中的疑难 问题与思考： 问题一：分析上述现象产生的可能原因？ 光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子逸出的现象。逸出的电子称之为光电子 问题二：如果原来锌板原来不带电，用紫外线照射，是否能够发生类似的现象？ 问题三：若是能发生光电效应，锌板带什么电？电子逸出的过程中，验电器的张角会不会一直增大？ 光电效应的实验规律： 光电效应的研究史： 1.最早发现光电效应：1887年赫兹在研究电磁波实验中发现受到光照的接收电路间隙更容易产生电火花； 2.德国物理学家勒纳德、英国物理学家J.J.汤姆孙相继通过实验证实光电效应。 3.1905年，爱因斯坦发表论文《关于光的产生和转化的一个试探性观点》解释了光电效应，并因此获得1921年的诺贝尔物理学奖 光电效应的实验规律： 实验优化： 问题：闭合开关后，A板、B板的极性？电流表中是否有电流？ 阴极 （-） 阳极 （+） 问题：闭合开关后，用光照射阴极K，如果有光电子逸出，会出现什么现象？ 功能：通过电流表的示数判断是否发生光电效应现象，该电流称之为光电流 实验：换用不同频率的光照射阴极K，观察实验现象 现象：当入射光的频率小于某一数值νc时，光电流消失 结论：金属发生光电效应存在截止频率（νc）或称之为极限频率，不同金属的截止频率不同，与金属本身的性质有关。 光电效应的实验规律： 实验优化： 问题：保持光照条件不变，增大AK两板间电压，可能发生什么现象？为什么？ 功能：通过光电流的大小可以判断单位时间从K板逸出到达A板的光电子数量。 结论：在一定的光照条件下，单位时间逸出的光电子数是一定的，当电压达到一定值时，所有的光电子都被阳极A吸收，此时电路中达到最大电流，称之为饱和电流（Im）。 现象：随着电压增大，光电流先增大，增大至一定值后趋于稳定，达到饱和值。 功能：通过饱和电流的大小可以判断单位时间内逸出的光电子总数。 结论：对于一定频率的光，入射光强度越大，单位时间逸出的光电子数越多。 光电效应的实验规律： 实验优化： 问题：若将电源反向，调节电压大小，可能发生什么现象？ 结论：电路中存在遏止电压，调节电压大小，使光电流减小到0的的反向电压称之为遏止电压（Uc） 问题：遏止电压的存在说明什么问题？通过遏止电压可求解什么？ 问题：上式中的速度与动能分别指什么？ 功能：通过遏止电压可以计算光电子逸出时的最大初动能 实验：改变光照强度、入射光频率、金属种类分别进行实验 现象三：仅改变光照强度，遏止电压始终相同，改变光的频率以及金属种类，遏止电压会发生变化。 光电效应的实验规律： 实验优化： 现象三：仅改变光照强度，遏止电压始终相同，改变光的频率以及金属种类，遏止电压会发生变化。 结论：对于同一种金属，逸出的光电子最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。 规律总结：整理上述实验过程，分析电路中光电流随电压变化的规律，并定性画出某一固定色光照射金属板，光电效应现象中光电流随两板间电压变化的图象。 U I O Im Uc 蓝光 思考：若换用黄光进行实验，图线会有什么变化？ 黄光 思考：若改变光照强度，图线会有什么变化？ Uc′ 黄光（强） 光电效应的实验规律： 实验优化： 规律总结：整在上述实验中，若是入射光频率超过截止频率（ν0）时，无论入射光怎样微弱，光照射到金属时会立即产生光电流（t<10-9s），若入射光不满足条件，无论照射多长时间均不能产生光电流，即光电效应具有瞬时性。 光电效应经典解释中的疑难： 结论：金属表面层存在一种力阻碍电子的逃逸，电子要从金属中挣脱出来，必须获得一定能量以克服这种阻碍。要 ... ...
