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文档简介
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。,表明锌板在射线照射下失去电子而带正电,一.光电效应,1.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,经研究后发现:,2.光电效应的实验规律,a.存在截止频率0,对于每种金属,都相应确定的截止频率0。,当入射光频率0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,从而实验中的光电流越大。,三.爱因斯坦的光量子假设,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。,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。,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。,三.爱因斯坦的光量子假设,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,。,例1、一光电管的阴极用红限波长0=500nm的钠制成,用波长=300nm的紫外线射向阴极,光电管阳极A和阴极k之间的电势差U=2.1V,求:,1.光电效应能否发生?,2.若能发生,则其最大初动能是多少?,3.光子到达阳极时的最大动能是多大?,4.若电势差不变,入射光的强度增为原来的3倍,此时光电子到达阳极的最大初动能是多少?,1.0能,2.,3.,4.最大动能6.0110-19J,2.6510-19J,6.0110-19J,答案:,1.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图所示,,这时()A.锌板带正电,指针带负电B.锌板带正电,指针带正电C.锌板带负电,指针带正电D.锌板带负电,指针带负电,B,练习,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,练习,3.关于光子说的基本内容有以下几点,不正确的是()A.在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫一个光子B.光是具有质量、能量和体积的物质微粒子C.光子的能量跟它的频率成正比D.光子客观并不存在,而是人为假设的,练习,B,4.关于光电效应下述说法中正确的是()A.光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大B.只要入射光的强度足够强,照射时间足够长,就一定能产生光电效应C.在光电效应中,饱和光电流的大小与入射光的频率无关D.任何一种金属都有一个极限频率,低于这个频率的光不能发生光电效应,练习,D,5.在光电效应实验中(1)如果入射光强度增加,将产生什么结果?(2)如果入射光频率增加,将产生什么结果?,(1)当入射光频率高于截止频率时,光强增加,发射
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