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课件网) 4.2 光电效应 光是什么？ 光是一种电磁波，有波长和频率 c =λν 不同颜色的光频率不同,光的颜色（频率）由光源来决定，在不同介质中传播时波速会变，但频率不变。 不同颜色的光在真空中传播速度都等于c。 不同颜色的光在同一种介质中传播速度不相同，频率大的速度小 背景知识 一、光电效应现象 当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。 光电子：逸出的电子称为光电子。 光电流：光电子定向移动形成的电流。 新课讲授 二、光电效应的实验规律 电流表：测光电流的大小 电压表：测两极之间的电压大小 滑动变阻器：改变两极之间的电压大小 光电管 新课讲授 实验结论： 存在饱和电流，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越 。饱和电流越 . 大 多 新课讲授 二、光电效应的实验规律 Is I 0 UAK Is 黄光（强） 黄光（弱） UAK=0时，Is =0吗？ 怎样才能让电流减小为0？ 新课讲授 二、光电效应的实验规律 使光电流减小到零的反向电压. － + + + + + + 一 一 一 一 一 一 vC 当加反向电压时，如右图所示： 光电子作减速运动。设其中速率最大的是Vc； 最大的初动能 U=0时，I≠0， 因为电子有初速度； 则I=0，式中UC为遏止电压 2.存在遏止电压UC ： E E U F K A 理论推导 二、光电效应的实验规律 I I 黄光（ 强） 黄光（ 弱） 遏 止 电 压 蓝光 U2 U1 2.存在遏止电压 新课讲授 二、光电效应的实验规律 实验结论：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。 遏止电压与光的频率有关，与入射光的强弱无关， 光的频率v越高，遏止电压越 大 。 经研究后发现： 3.存在截止频率νc 对于每种金属，都相应确定的截止频率νc 。 当入射光频率ν νc 时，电子才能逸出金属表面； 当入射光频率ν νc时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。 > < 新课讲授 二、光电效应的实验规律 △当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流。 △精确测量表明产生电流的时间不超过10-9秒，即光电效应几乎是瞬时的。 4.具有瞬时性 新课讲授 结论：光电效应几乎是瞬时发生的。 实验结论： 当入射光的频率大于极限频率时，入射光强度越强，饱和电流越大； 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； 对于任何一种金属，都有一个截止频率νc ，入射光的频率必须大于这个截止频率，才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应； 光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s. 1.存在饱和电流 2.存在遏止电压 4.具有瞬时性 3.存在截止频率 以上三个结论都与实验结果相矛盾的，所以无法用经典的波动理论来解释光电效应。 实验结论 经典电磁理论 入射光的越强，饱和电流越大 强度越大，逸出的光电子数越多，光电流越大 遏止电压只与频率有关，而与强度无关。 遏止电压应与入射光的强度有关。 如果光较弱，只要积累足够长时间，电子获得足够能量就会形成光电子 存在截止频率νc 当入射光频率低于截止频率，不能发生光电效应 光电效应具有瞬时性 能量的可以随时间积累 对比 吻合 不符 不符 不符 为了解释光电效应，爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论，提出了光量子假设。 光电效应解释中的疑难 1.光子说(爱因斯坦于1905年提出) 三.爱因斯坦的光电效应方程 阅读课本28页”能量子”和课本32页最后一段，回答以下问题： （1）在空间传播的光是连续还是是一份一份的？ （2）光子的能量与什么有关系？ （3）光子的能量如何表示？ 在空间传播的光不是连续的而是一份一份的，每一份叫做一个光子. 光子的能量跟它的频率成正比 E＝h ν ν表示光的频率 h 叫普朗克常量，h＝6.63×10-34焦 ... ...
