光电效应教学课件PPT.ppt

光电效应 杨丽萍 用弧光灯照射擦得很亮的锌板 注意用导线与不带电的验电器相连 使验电器张角增大到约为30度时 再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板 则验电器的指针张角会变大 一 光电效应现象 1887年赫兹发现 表明锌板在射线照射下失去电子而带正电 1 定义 在光 包括不可见光 的照射下 从物体发射电子的现象叫做光电效应 发射出来的电子叫做光电子 2 影响因素 入射光频率当入射频率大于某频率以后 入射频率越大 光电子逸出速度越大 光照强度光照强度越强 逸出的光电子数越多 二 光电效应规律 1 产生光电效应的条件 2 光电子最大初动能 4 光电流强度的决定 3 光电效应产生的时间 1 产生光电效应的条件 如图所示装置 不同单色光照射不同金属 要产生光电效应 必须有一个 如锌板用紫外线照射 能产生光电效应 用可见光照射则不能产生光电效应 实验结论 任何一种金属 都有一个极限频率 入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应 低于这个频率的光 无论光强怎样大 也不能产生光电效应 最低频率 光电效应中从金属出来的电子 有的从金属表面直接飞出 有的从内部出来沿途与其它粒子碰撞 损失部分能量 因此电子速度会有差异 直接从金属表面飞出的速度最大 其动能为最大初动能 1 最大初动能的概念 V V 2 光电子最大初动能 2 最大初动能的结论 光电子的最大初动能与入射光强度无关 只随入射光的频率 增大而增大 精确的实验表明 3 光电效应产生的时间 图中发射光电子的阴极K 它相对图中A极电势可正可负 现将图中电源正负极反接 正向电压 移动P适当调整AK间初始电压 使光电子一旦飞出 电流表G指针就偏转 以便了解入射光照射多长时间才产生光电效应 实验结果 即使入射光强度非常弱 只要入射光频率大于极限频率 电流表指针也几乎随着入射光照射立即偏转 精确实验表明 光电子发射至光电流产生最多相差10 9秒 甲 4 光电流强度的决定 当入射光的频率大于极限频率时 光电流强度与入射光的强度成正比 多次实验结论是 光电效应的规律 各种金属都存在极限频率 0 只有 0才能发生光电效应 光电子的最大初动能与入射光的强度无关 只随入光的频率增大而增大 瞬时性 光电子的产生不超过10 9s 当入射光的频率大于极限频率时 光电流的强度与入光的强度成正比 三 爱因斯坦光电效应方程 光电效应有力地证明了光具有粒子性 逸出功W h 0 爱因斯坦的光子说 光是不连续的 是一份一份的 每一份叫做一个光子 每个电子只吸收一个光子 光子的能量E跟光的频率成正比 E h 根据能量守恒定律 光电子的最大初动能入射光子的能量h 金属逸出功W之间有下面关系 例题 下表列举了几种金属的逸出功 则用波长为的光束照射它们 能产生光电效应的金属有哪些 四 光的波粒二象性 由光子的能量E h 1 干涉 衍射以无可辩驳的事实表明光是一种波 光电效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子 因此现代物理学认为 光具有波粒二象性 2 正确理解波粒二象性 波粒二象性中所说的波是一种概率波 对大量光子才有意义 波粒二象性中所说的粒子 是指其不连续性 是一份能量 个别光子的作用效果往往表现为粒子性 大量光子的作用效果往往表现为波动性 高的光子容易表现出粒子性 低的光子容易表现出波动性 光在传播过程中往往表现出波动性 在与物质发生作用时往往表现为粒子性 练习 1 可见光子的能量有多大 求波长是0 4微米的