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4.2光电效应课件(共47张PPT)-2024-2025学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册

日期:2025-04-19 科目:物理 类型:高中课件 查看:87次 大小:33059221B 来源:二一课件通
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新课导入 把一块锌板连接在验电器上,并使锌板带负电,验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板,观察验电器指针的变化。 这个现象说明了什么问题? 第2节 光电效应 窗口 1.研究光电效应的电路图 ⑴阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极。 ⑵K在受到光照时能够发射光电子 ⑶阳极A吸收阴极K发出的光电子,形成光电流,光电流越大,说明光电效应越强。 I 左图中所加的电压为正向电压,即A极的电势高于K极的电势。光电子从阴极K逸出后,在AK之间被电场加速。 阴极K与阳极A之间电压U的大小可以调整,电源的正负极也可以对调。 学习任务一 光电效应的实验规律 学习任务一 2.存在饱和电流 在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流趋于一个饱和值。 在光的频率不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大。 这说明,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。 这说明,对于一定频率(颜色)的光,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多。 在入射光强度和频率不变的情况下,I-U曲线如图所示,曲线表明,当加速电压U增大到一定值时,光电流达到饱和值,这是因为单位时间内从阴极K射出的电子全部到达阳极A,若单位时间从阴极K上逸出的光电子数目为n,则饱和电流 l m = ne ,式中e为电子电荷量.   在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大。这表明对于一定颜色的光,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多。(饱和电流与入射光的强度有关其实是与光子数有关) 3.存在遏止电压:Uc 反向电压增加,光电流减小。光电流减小到0的反向电压Uc称为遏止电压。 ????????????????????????=???????????? ? 拥有最大初动能(能量)的光电子到达A极时,动能刚好减小为零,而动能的改变是由于电场力做功: 施加反向电压 :使光电流减小到零的反向电压 - + + + + + + 一 一 一 v 加反向电压,如右图所示: 光电子作减速运动。若速率最大的记为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 遏止电压UC E E U F K A 速率最大的是 vc       【存在着遏止电压】:使光电流减小到0的反向电压UC称为遏止电压。 ①对于同一种颜色(频率)的光,无论光的强弱如何,遏止电压都一样 ②光的频率发生变化时,遏止电压也会发生变化。 ③这表明光电子的能量(动能)只与入射光的频率有关。而与入射光的强弱无关 最大初动能 4.存在截止频率(极限频率):vc →跟材料有关 大量实验表明:入射光的频率必须高于某一极限频率才能发生光电效应。 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,当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应。 【截止频率(也叫极限频率)】:对于每种金属,都有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。 I Is Uc2 O U 黄光(强) 黄光(弱) 光电效应伏安特性曲线 遏 止 电 压 饱 和 电 流 蓝光 Uc1 实验表明: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. 光的频率? 改变时,遏止电压也会改变。 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,当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应。 【截止频率(也叫极限频率)】:对于每种金属,都有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。 5.光电效应具有瞬时性 实验发现:光电效应几乎是瞬时发生的,从光照射到产生光电流的时间不超过10-9 s,无论入射光多弱,都 ... ...

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