课件28张PPT。2019-7-26冶金工业的发展及对恒星研究的需要促进了对黑体辐射问题的研究用经典理论对黑体辐射实验的解释难以解决的矛盾普朗克能量子假设数学推理与实验事实的对照1、黑体与黑体辐射热辐射 固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。所辐射电磁波的特征与温度有关。固体在温度升高时颜色的变化能量量子化：物理学的新纪元 能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射，折射和透射的物体称为绝对黑体。简称黑体 不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。黑体模型 研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。2. 黑体辐射实验规律能量量子化：物理学的新纪元0 1 2 3 4 5 6λ(μm)1700K1500K1300K1100K实验结果能量量子化：物理学的新纪元实验值紫外难维恩瑞利、金斯普朗克能量量子化：物理学的新纪元3.能量子 超越牛顿的发现ε=hν辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但是这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状态中，谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可具有任意值。相应的能量是某一最小能量ε（称为能量子）的整数倍，即：ε, 1 ε, 2 ε, 3 ε, ... n ε. n为正整数，称为量子数。能量量子经典h=6.626×10-34J.s能量量子化：物理学的新纪元λ(μm)1 2 3 5 6 8 947普朗克实验值2019-7-26光电效应实验规律的研究用经典光的电磁理论解释实验规律难以解决的矛盾爱因斯坦光量子的假设数学推理与实验事实的对照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… …1.光电效应 当光线（包括不可见光）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。一.光电效应的实验规律光电子定向移动形成的电流叫光电流 2.光电效应的实验规律（1）存在饱和电流光照不变，增大UAK，G表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值。因为光照条件一定时，K发射的电子数目一定。实验表明： 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。思考：为什么要加正向电压？不加正向电压电路中有电流吗？分析解答：光束照在阴极K上会发生光电效应现象，但只有极少的电子能到达阳极A，电路中电流很小。加了正向电压后，大量的电子在电场力的作用下向阳极运动，形成较大电流。（加正向电压的目的是放大实验效果，增强实验“可见性”）。思考：保持光照条件不变，逐渐加大两极之间的电压，大家分析光电流会怎样变化？：使光电流减小到零的反向电压－+ + + + + + 一 一 一 一 一 一v加反向电压，如右图所示：光电子所受电场力方向与光电子速度方向相反，光电子作减速运动。若最大的初动能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)存在遏止电压和截止频率a.存在遏止电压UCUKA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 ν改变时，遏止电压也会改变。(2)存在遏止电压和截止频率a.存在遏止电压UC光电子的能量只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。思考：对刚才的实验，加了遏止电压后，如果再增大入射光的强度，电路中会有光电流吗？减弱光的强度，遏止电压会减小吗？b.存在截止频率νc对于每种金属，都相应确定的截止频率ν c 。 当入射光频率ν > ν c 时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率ν < ν c时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。(2)存在遏止电压和截止频率实验结果：即使入射光的强度非 ... ...
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