高中物理 2.1 光 电 效 应同步备课课件 粤教版选修35.ppt

第二章波粒二象性第一节光电效应,栏目链接,1了解光电效应的规律和光电管的工作原理2知道并理解极限频率、遏止电压的概念3理解光电效应与光的电磁理论的矛盾,栏目链接,栏目链接,光的干涉、衍射现象说明光是电磁波，光的偏振现象进一步说明光还是横波.19世纪60年代，麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质然而，出人意料的是，正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候，又发现了用波动说无法解释的新现象光电效应现象对这一现象及其他相关问题的研究，使得人们对光的又一本质性认识得到了发展,栏目链接,栏目链接,1光电效应是指物体在_的照射下发射出_的现象，发射出的_称为_2光电管是利用_制成的一种常见的光电器件，它可以把_转变成_光电管主要是由密封在玻璃壳内的_和_组成，阴极表面敷有束缚电子能力较_的碱金属3对于每一种金属，只有当入射光频率_某一频率0时，才会产生光电流，我们称0为_，其对应的波长称为_.,光,电子,电子,光电子,栏目链接,光电效应,光信号,电信号,阴极,阳极,弱,大于,极限频率,极限波长,栏目链接,4在强度和频率一定的光照射下，回路中的光电流会随着反向电压的增加而_并且当反向电压达到某一数值时，光电流将会减小到_，我们把这时的电压称为_，用符号u表示5实验探究遏止电压与光照频率和强度的关系：(1)在蓝光的照射下，给光电效应的实验装置加上反向电压，逐渐增大电压，直至光电流为零，记录遏止电压的值改变入射光的强度，重复上述步骤发现遏止电压相同,减小,零,遏止电压,(2)维持光照强度不变，改变入射光的频率先采用蓝光作为入射光，记录遏止电压；再换绿光作为入射光，记录遏止电压发现绿光遏止电压较小探究结论：遏止电压与入射光的强度无关，与入射光的频率_，入射光频率越大，遏止电压_遏止电压与入射光的频率_，说明光电子的最大初动能也与入射光的频率_，与入射光的_无关,有关,越大,有关,栏目链接,有关,强度,栏目链接,知识点1光电效应实验,1定义物体在光的照射下发射电子的现象称为光电效应，发射出来的电子称为光电子，光电子形成的电流称为光电流2光电效应的实验探究,栏目链接,(1)探究光电流的大小与入射光的强度及其频率的关系：实验器材：白炽灯、滤光片、光电管、电流表、电压表、电源、电阻等原理示意图如图所示探究思路：只改变入射光的强度或频率，观察光电流的大小变化情况实验结论：a能否产生光电效应与光的频率有关，与光的强度和照射时间的长短无关,栏目链接,b产生光电效应时，电路中电流大小与光的强度有关，光的强度越大，电流越大c用不同频率的光去照射锌板，发现当频率低于某一值0的光，不论强度多大，都不能产生光电子，因此，0称为极限频率，对于不同的材料，极限频率不同极限频率对应的波长称为极限波长,栏目链接,(2)遏止电压与光的强度及频率的关系：遏止电压：在光电管的两个极上加上反向电压，在强度和频率一定的光照射下，回路中的光电流会随着反向电压的增加而减小，并且当反向电压达到某一数值时，光电流将会减小到零，我们把这时的电压称为遏止电压遏止电压与光电子最大初动能的关系为ekmmv2maxeu探究思路：只改变入射光的强度或频率，测量遏止电压的值,栏目链接,实验结果：a用相同频率不同强度的光去照射阴极时，遏止电压是相同的这说明同频率、不同强度的光所产生的光电子的最大初动能是相同的b用相同强度不同频率的光去照射阴极，频率越高，遏止电压越大c如图所示，频率与遏止电压u成线性关系，图中的0为极限入射光频率,栏目链接,实验结果：a用相同频率不同强度的光去照射阴极时，遏止电压是相同的这说明同频率、不同强度的光所产生的光电子的最大初动能是相同的b用相同强度不同频率的光去照射阴极，频率越高，遏止电压越大c如图所示，频率与遏止电压u成线性关系，图中的0为极限入射光频率,栏目链接,如图所示，一静电计与锌板相连，在a处用一弧光灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角(1)现有一带负电的金属小球与锌板接触，则静电计指针偏角将_(填“增大”、“减小”或“不变”),栏目链接,解析：(1)锌板在紫外线照射下，发生光电效应现象，有光电子飞出，锌板带正电，将一带负电的金属小球与锌板接触，将锌板上的正电荷中和一部分，锌板所带正电荷减少，则静电计指针偏角将变小注意，静电计与锌板带同种电荷(2)要发生光电效应现象，照射光的频率必须高于这种金属的极限频率，而与照射光的强度无关用黄光照射，静电计指针无偏转，即不能发生光电效应现象，当改用强度更大的红外线照射时，因为红外线的频率比黄光低，,栏目链接,所以用红外线照射更不能发生光电效应现象，静电计指针无偏转答案：(1)减小(2)无,栏目链接,课堂训练1如图所示为光电管电路的示意图，在光电管电路中，下列说法错误的是()a能够把光信号转变为电信号b电路中的电流是由光电子的运动形成的c光照射到光电管的a极产生光电子并飞向k极d光照射到光电管的k极产生光电子并飞向a极,栏目链接,解析：在光电管中，当光照射到阴极k时，将发射出光电子，被a极的正向电压吸引而奔向a极，形成光电流，使电路导通，照射光的强度越大，产生的光电流越大，这样就把光信号转变为电信号，实现光电转换答案：c,栏目链接,知识点2光电效应规律,1光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光频率必须高于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率的光不能发生光电效应(2)光电子最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大(3)入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过109s.,栏目链接,(4)当入射光的频率高于极限频率时，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度成正比2注意(1)发生光电效应时，电子克服金属原子核的引力逸出时，具有的动能大小不同金属表面上的电子吸收光子后逸出时动能的值最大，称为最大初动能(2)上面提到的入射光强度，指的是单位时间内入射在金属单位面积上的光子总能量，在入射光频率不变的情况下，,栏目链接,光强度与光子数成正比对于不同频率的光，即使光强度相同，光子数目也不同，因而逸出的光电子数目也有区别,栏目链接,例2(双选)光电效应实验中，下列表述正确的是()a光照时间越长光电流越大b入射光足够强就可以有光电流c遏止电压与入射光的频率有关d入射光频率大于极限频率才能产生光电子,解析：光电流的大小与光照时间无关，a项错误；如果入射光的频率小于金属的极限频率，入射光再强也不会发生光电效应，b项错误；遏止电压uc，满足euchh0，从表达式可知，遏止电压与入射光的频率有关，c项正确；只有当入射光的频率大于极限频率，才会有光电子逸出，d项正确答案：cd,栏目链接,