17.2《光电效应》第1课时 课件

,第十七章：波粒二象性,第2节：光的粒子性,1.通过实验了解光电效应的实验规律。2.知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。3.了解康普顿效应，了解光子的动量。,首先提出光是什么，让学生进行发散讨论，引入新课内容光的粒子性。通过光电效应实验，得出光电效应的概念，接着通过视频，观察光电效应实验的规律，和学生共同总结出光电效应实验的三条规律。又通过“无法用经典的波动理论来解释光电效应”，提出三个结论都与实验结果相矛盾的问题，引出爱因斯坦的光电效应方程。最后通过光电效应理论的验证的介绍，验证了爱因斯坦的光电效应方程理论的正确性，并且补充了光电效应在近代技术中的应用。在光电效应的实验中，利用视频演示了锌板在紫外光和白炽灯照射下发生的现象，使学生产生了浓厚的学习兴趣。并通过展示原理图，让学生了解光电效应实验的原理和规律。在介绍爱因斯坦的光电效应方程理论的时候，可以结合学生以往对功能关系的学习，进而得出矛盾的观点，引出光电效应理论的验证，并通过光控继电器和光电倍增管的例子，说明光电效应在近代技术中的应用，使学生能结合生活生产活动，联系物理的理论学习。,太阳能是比较环保又很经济的能源，利用太阳能电板可以将太阳光转化成电能储存起来，充当电源。那么光是什么呢，那么本节课我们就一起来学习。,把一块锌板连接在验电器上，用紫外线照射锌板，观察验电器指针的变化。,光电效应,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。,表明锌板在射线照射下失去电子而带正电!,定义：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。,一、光电效应现象,1887年，赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的间隙如果受到光照就更容易产生电火花。这就是最早的光电效应。后来经过汤姆逊等多名科学家的实验研究，证实了这个现象，即照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出，这个现象就叫光电效应。,光电效应规律,二、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。,v,加反向电压，如图所示：,光电子所受电场力方向与光电子速度方向相反，光电子做减速运动。若,U=0时，I0，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,遏止电压Uc：使光电流减小到零的反向电压,U,K,A,速率最大的是vc,最大初动能,光电效应伏安特性曲线,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。光的频率改变时，遏止电压也会改变。,光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。,截止频率：对于每种金属，都有相应确定的截止频率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，vc=W0/h就是光电效应的截止频率。,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,。,可以用于自动控制，自动计数、自动报警、自动跟踪等。,五、光电效应在近代技术中的应用,1.光控继电器,可对微弱光线进行放大，可使光电流放大105108倍，灵敏度高，用在工程、天文、科研、军事等方面。,2.光电倍增管,1.光电效应现象,2.光电效应实验规律,4.爱因斯坦的光电效应方程,3.光电效应解释中的疑难,5.光电效应在近代技术中的应用,B,2.一束黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是()A.延长光照时间B.增大光束的强度C.换用红光照射D.换用紫光照射,D,3.根据图所示研究光电效应的电路，利用能够产生光电效应的两种（或多种）已知频率的光来进行实验，怎样测出普朗克常量？根据实验现象说明实验步骤和应该测量的物理量，写出根据本实验计算普朗克常量的关系式。,解：当入射光频率分别为1、2时，测出遏止电压U1、U2，由爱因斯坦光电效应方程可得,联立