光电效应与光的量子说更新

光的认识过程,牛顿的微粒说,同时发生反射和折射,惠更斯的波动说,干涉衍射实验难以实现,直线传播、反射、折射,反射、折射、干涉、衍射等现象,光波是电磁波、且是横波,?,杨氏干涉（双孔、双缝干涉）,光电效应现象,4.2光电效应与光的量子说,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。,1、光电效应现象,表明锌板在射线照射下失去电子而带正电,一、光电效应,2、什么是光电效应,一、光电效应,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。逸出的电子称为光电子。,光电子定向移动形成的电流叫光电流,（1）存在截止频率c,实验表明:对于每种金属，都存在一个发生光电效应所需的入射光的最小频率，称为该金属的截止频率c。,当入射光频率c时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率W0时，才有光电子逸出，就是光电效应的截止频率。,电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流自然几乎是瞬时发生的。,光强较大时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子多，因而饱和电流大。,（3）光强越大，饱和电流越大？,(1)存在截止频率？,(2)具有瞬时性？,(4)在光电流未达到最大值之前，因光电子尚未全部形成光电流，电压越大，被吸引变成光电流的光电子越多,总之，在理解光电效应规律时应特别注意以下几个关系：,决定着,决定着,（4）达到饱和电流前，光电管的电压越大，光电流越大？,爱因斯坦光子假说圆满解释了光电效应，但当时并未被物理学家们广泛承认，因为它完全违背了光的波动理论。,由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应的实验规律,荣获1921年诺贝尔物理学奖。,4.光电效应理论的验证,美国物理学家密立根，花了十年时间做了“光电效应”实验，结果在1915年证实了爱因斯坦方程，h的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正确。,爱因斯坦由于对光电效应的理论解释和对理论物理学的贡献获得1921年诺贝尔物理学奖,密立根由于研究基本电荷和光电效应，特别是通过著名的油滴实验，证明电荷有最小单位。获得1923年诺贝尔物理学奖,4.2光电效应与光的量子说（第2课时）,爱因斯坦的光电效应方程,决定着,决定着,例1.一验电器与锌板相连，用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角,将_(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针_(填“有”或“无”)偏转,无,减小,例2.利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则()A用紫外线照射，电流表不一定有电流通过,B用红光照射，电流表一定无电流通过C用频率为的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过D用频率为的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变,D,例3.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从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显减少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,B,1.最大初动能Ek与入射光频率的关系图像：,由图线得到的物理量：,1.截止频率,2.逸出功,3.普朗克常量,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，I0，,因为电子有初速度,则I=0，式中UC为遏止电压,U,K,A,2.遏制电压Uc与入射光频率的关系图像：,由图线得到的物理量：,1.截止频率、逸出功,2.遏制电压、最大初动能,3.普朗克常量,2.遏制电压Uc与入射光频率的关系图像：,光电子的最大初动能（或遏止电压）与入射光的强弱无关，只与入射光的频率有关，频率越高，光电子的最大初动能越大。,3.频率相同、强度不同的光，光电流与电压的关系：,由图线得到的物理量：,1.遏止电压,2.最大初动能,3.饱和电流,I,I,s,U,a,O,U,黄光（强）,黄光（弱）,遏止电压,饱和电流,U,b,4.频率不同、光强的光，光电流与电压的关系：,由图线得到的物理量：,1.遏止电压,2.最大初动能,3.饱和电流,I,I,s,U,a,O,U,黄光,遏止电压,饱和电流,U,b,蓝光,光强相同，频率越大，光子数越少，光电子越少，饱和电流越小,例4.如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率的关系图象，由图象可知()A该金属的逸出功等于EB该金属的逸出功等于h0C入射光的频率为0时，产生的光电子的最大初动能为E,D入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为2E,AB,例5.如图所示，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零由此可知阴极材料的逸出功为()A1.9eVB0.6eVC2.