人教版选修35 17.2光的粒子性 课件（20张）.pptx

2光的粒子性 1 了解光电效应及其实验规律 2 知道爱因斯坦光电效应方程及其意义 3 了解康普顿效应及其意义 一 二 三 四 一 光电效应的实验规律1 光电效应 照射到金属表面的光 能使金属中的电子从表面逸出 这种现象称为光电效应现象 逸出的电子又称为光电子 2 光电效应的实验规律 1 存在着饱和电流 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 2 存在着遏止电压和截止频率 遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初速度 实验表明 对于一定颜色的光 无论光的强弱如何 该电压都是一样的 实验表明 当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应 不同的金属该频率不同 选填 相同 或 不同 一 二 三 四 3 光电效应具有瞬时性 当入射光的频率超过截止频率时 无论入射光怎样微弱 光电效应的发生几乎都是瞬时的 精确测量表明产生电流的时间不超过10 9s 用光照射光电管且能产生光电效应 如果给光电管加上反向电压 光电管中就没有电流了吗 提示 由于光电子具有一定的动能 当所加的电压较小时 光电管中仍然有电流 当电压大于遏止电压时 电路中无电流 一 二 三 四 3 逸出功 电子从金属逸出所需做功的最小值叫作该金属的逸出功 用w0表示 不同金属的逸出功不同 利用光电效应现象能制作传感器吗 提示 光电效应现象的实质是光现象转化为电现象 利用光电效应现象可以制作光电传感器 一 二 三 四 二 爱因斯坦的光电效应方程1 光子说 光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的 是不连续的 而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的 频率为 的光的能量子为h 每一个光的能量子被称为一个光子 这就是爱因斯坦的光子说 2 爱因斯坦光电效应方程 在光电效应中 金属中的电子吸收一个光子获得的能量是h 这些能量的一部分用来克服金属的逸出功w0 剩下的表现为逸出的光电子的初动能ek 公式表示为ek h w0 一 二 三 四 3 光子说对光电效应的解释 1 光电子的最大初动能与入射光的频率有关 与光的强弱无 2 电子一次性吸收光子的全部能量 不需要积累能量的时间 光电流几乎是瞬时产生的 3 对于频率 相同的光 光较强时 包含的光子数较多 照射金属时产生的光电子较多 因而饱和电流较大 一 二 三 四 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比吗 提示 光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大 但不是正比关系 一 二 三 四 三 康普顿效应1 在光的散射中 除了与入射波长 0相同的成分外 还有波长大于 0的成分 这个现象称为康普顿效应 2 康普顿效应的意义 康普顿效应表明光子除了具有能量之外 还具有动量 深入地揭示了光的粒子性的一面 一 二 三 四 四 光子的动量 一 二 一 光电效应中应区分的几组概念1 光子与光电子 光子是指光在空间传播时的每一份能量 光子不带电 光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子 2 光电子的动能与光电子的最大初动能 光照射到金属表面时 电子吸收光子的能量 可能向各个方向运动 需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量 剩余部分为光电子的初动能 只有金属表面的电子直接向外飞出时 只需克服原子核的引力做功 才具有最大初动能 一 二 3 光电流和饱和光电流 金属板飞出的光电子到达阳极 回路中便产生光电流 随着所加正向电压的增大 光电流趋于一个饱和值 这个饱和值就是饱和光电流 在一定的光照条件下 饱和光电流与所加电压大小无关 一 二 一 二 4 ek 曲线 光电子最大初动能ek随入射光频率 的变化曲线如图所示 这里 横轴上的截距是截止频率 纵轴上的截距是逸出功的负值 斜率为普朗克常量 类型一 类型二 对光电效应规律的理解 例题1 入射光照射到某金属表面上发生光电效应 若入射光的强度减弱 而频率保持不变 那么 a 从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加b 逸出的光电子的最大初动能将减小c 单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少d 有可能不发生光电效应点拨 准确理解光电效应的实验规律是分析此类问题的关键 类型一 类型二 解析 根据光电效应的实验规律知 从光照射金属表面到光电子发射的时间间隔极短 这与光的强度无关 故选项a错误 实验规律还指出 逸出光电子的最大初动能与入射光频率有关 光电流与入射光强度成正比 由此可知 选项b d错误 选项c正确 答案 c题后反思解决光电效应问题时要注意 1 逸出功和截止频率由金属本身决定 2 入射光的频率决定光电子的最大初动能 3 入射光越强 饱和光电流越大 类型一 类型二 爱因斯坦光电效应方程的应用 例题2 研究光电效应的电路如图所示 用频率相同 强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板 阴极k 钠极板发射出的光电子被阳极a吸收 在电路中形成光电流 下列光电流i