爱因斯坦光量子理论课件

115.2光电效应爱因斯坦光量子理论一、光电效应的实验规律

金属及其化合物在光照射下发射电子的现象称为光电效应。逸出的电子为光电子，所测电流为光电流。

光电效应现象是德国物理学家赫兹于1887年研究电磁波的性质时偶然发现的。

当时赫兹只是注意到用紫外线照射在放电电极上时，放电比较容易发生，却不知道这一现象产生的原因。2爱因斯坦(Einstein)UAkGTKA入射光线1.实验原理

T为真空管，K

为发射电子的阴极，A

为阳极，用一定频率和强度的单色光照射K时,金属将释放出光电子，若在两极上加一定的电压U,则回路中就出现光电流。3伏安曲线2.实验规律

（1）光电流阴极K在单位时间内发射的光电子数与入射光的强度I成正比。

光电流I随UAK增大而增大，趋于饱和值is，光电流与单位时间从阴极发射的光电子数成正比。4

（2）截止频率

对一定金属，只有入射光的频率大于某一频率ν0时,电子才能从该金属表面逸出，这个频率叫

（红限）。

如果入射光的频率小于截止频率则无论入射光强度多大，都没有光电子逸出。5几种金属的逸出功和红线

不同物质的红线不同，多数金属的红线在紫外区。6

（3）遏制电压

当UAK=0时，I≠0。因为从阴极发出的光电子具有一定的初动能，它可以克服减速电场而到达阳极。当UAK＜0并达到一定值时,

I=0,此时电压称为遏制电压Ua。表明在此电压下，逸出金属后具有最大动能的光电子也不能到达阳极。此时有

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（4）瞬时性光电效应具有瞬时性，响应速度很快，延迟时间不超过10-9秒。遏制电压与照射光的频率成线性关系。81.经典理论认为光强越大，饱和电流应该大，光电子的初动能也该大。但实验上饱和电流不仅与光强有关而且与频率有关，光电子初动能也与频率有关。2.经典理论认为有无光电效应不应与频率有关。但实验上光电流与红限有关。二、经典物理解释的困难3.在瞬时性上，经典理论认为光能量分布在波面上，吸收能量需要时间，即光电子逸出金属表面所需能量应有一段时间的积累过程。9三、爱因斯坦光子假说和光电效应方程

一束光是一束以光速运动的粒子流，这些粒子称为光子；频率为v

的每一个光子所具有的能量为

hv,它不能再分割，只能整个地被吸收或产生出来。1.光子假说

爱因斯坦在普朗克能量子假设的基础上进一步提出了光子假设。光子：102.光电效应方程

按照光子假说,并根据能量守恒定律,当金属中一个电子从入射光中吸收一个光子后，获得能量hv

，如果hv

大于该金属的电子逸出功A，这个电子就能从金属中逸出，并且有——爱因斯坦光电效应方程式中是光电子的最大初动能。113.爱因斯坦对光电效应的实验解释

（1）入射光的强度I

取决于单位时间内垂直通过单位面积的光子数n

。

入射光较强时，含有的光子数较多，所以获得能量而逸出的电子数也多，饱和电流自然也就大。

（2）当

时,电子无法获得足够能量脱离金属表面，因此存在红限。12（3）根据

遏止电压与入射光的频率成正比，比例系数与材料的性质无关。得

（4）入射光中光子的能量被金属表面的电子一次吸收，因此具有瞬时性。13

1916年美国实验物理学家密立根，利用光电效应测定了普朗克常量h，从而证实了爱因斯坦光子论的正确性。

密立根根据截止电压与入射光的频率成正比关系，得到如图所示的

Ua～ν直线。红限

对于金属钠，该直线的斜率为14由爱因斯坦方程利用两边取微分,得爱因斯坦方程写成通过计算可得此值与公认值较接近。15

由于爱因斯坦在理论物理方面的成就和发现光电效应规律；密立根在基本电荷和光电效应方面的工作，两位物理学家分别于1921年和1923年获得诺贝尔物理学奖。16四、光（电磁辐射）的波粒二象性光子动量光子能量光子质量

光具有波粒二象性。光在传播过程中，波动性比较显著，光在与物质相互作用时（发射和吸收），粒子性比较显著。17五、光电效应的应用

利用光电效应可以制成光电成像器件，能将可见或不可见的辐射图像转换或增强成为可观察记录、传输、储存的图像。

例如，红外变像管可以使红外辐射图像转变为可见光图像。

像增强器可以把夜间微弱光学图像增强为高亮度可见光学图像。

光电倍增管可以将微弱光信号转换成可测电信号。18解例1波长为450nm

的光照射到金属表面。求（1）光子的能量和动量；（2）光电子的逸出动能；（3）如果光子的能量为2.40eV

,其波长为多少？以电子伏特为能量单位,则（1）光子能量19光子的动量（2）由爱因斯坦方程金属钠的逸出功A=2.28eV（3）如果光子能量为2.40

eV,

则波长20解例2

钾的光电效应红限为0=6.210-7m。求（1）电子的逸出功；（2）在波长为3.010-7m的紫外线照射下,遏止电压为多少？（3）电子的初速度为多少？（1）逸出功21（2）利用遏止电压（3）电子的初速度11醉翁亭记

1．反复朗读并背诵课文，培养文言语感。

2．结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。

3．把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。

4．体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下《岳阳楼记》，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者——北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于《岳阳楼记》的千古名篇——《醉翁亭记》。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(1007—1072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。

关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。《醉翁亭记》就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1．初读文章，结合工具书梳理文章字词。2．朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例

环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？

明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1．学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2．以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3．教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见《我的积累本》。目标导学四：解读文段，把握文本内容1．赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。

明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2．第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3．第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4．作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5．第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1．在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2．反复朗读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文章越发显得音调铿锵，形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”“朝而往，暮而归，四时之景不同，而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句，层次极其分明，抒情淋漓尽致，“也”“而”的反复运用，形成回环往复的韵律，使读者在诵读中获得美的享受。(3)文章写景优美，又多韵律，使人读来不仅能感受到绘画美，也能感受到韵律美。目标导学七：探索文本虚词，把握文言现象虚词“而”的用法用法

文本举例表并列 1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗者表递进 1.而年又最高；