光电效应+高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册+

4.2光电效应START一块锌板连接在验电器上，使锌板带负电，验电器指针张开，用紫外线灯照射锌板。(1)观察验电器指针的变化；(2)这个现象说明什么？指针张角变小说明紫外线会让电子从锌板表面逸出。P71正向电压光电流研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色(频率)、电压大小等物理量间的关系。实验装置:阴极K

和阳极A

密封在真空玻璃管中K

在受到光照时能够发射光电子A

吸收K

发出的光电子，形成光电流实验目的:电压表示数为加在A、K间的电压，大小由滑片调节

φA＞φB则为正向电压（电子加速），

反之则为反向电压（电子减速）研究光电效应的电路图施加正向电压P71光电管（光控开关）：光信号→电信号光电流：光电子定向移动形成的电流；有光电流（电流计有示数）说明发生了光电效应；光电流越大，说明光电效应越强。光电流截止频率光电流研究光电效应的电路图施加正向电压光电流光电效应产生条件P72极限波长饱和电流光电流Im研究光电效应的电路图施加正向电压光电流P72光电流对调正负极遏止电压研究光电效应的电路图

P72最大初动能Ek=研究光电效应的电路图施加正向电压光电流总结：光强一定，电压越大，光电流越大并趋于一饱和值

饱和电流：Im=ne（n：光电子个数，e：元电荷）频率一定，光越强，饱和电流越大存在一反向电压（遏止/截止电压）使光电流=0ImP73光电效应发生原理不管光的频率如何，只要光足够强，电子都可以获得足够能量从而逸出表面，不应存在截止频率；光越强，光电子的初动能应该越大，所以遏止电压Uc应该与光的强弱有关；如果光很弱，电子需要几分钟到十几分钟的时间才能获得逸出表面所需的能量，这个时间远远大于实验中产生光电流的时间。这些结论与实验结果相矛盾，

经典电磁理论更是无法解释。光电效应按照光的电磁理论（光是电磁波）解释：爱因斯坦在普朗克量子假说的基础上，做了进一步假设，建立起光电效应理论。振动着的带电微粒的能量是不连续的假定电磁波本身的能量也是不连续的P74hν＝Ek+W0

Ek=hν-W0

P74Ek=hν-W0hv

>W0→产生光电效应,极限频率:

Ek与入射光频率有关，与光强无关电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间频率一定，光较强时，单位时间照射到金属表面的光子数较多，产生的光电子较多，因而饱和电流较大（饱和电流：Im=ne）。

Ek=hv-W0

某金属的Uc-v图像P75石墨X射线λ0=λ0>λ0受迫振动经典理论的解释振动频率=入射光频率=散射光频率矛盾？定义：

光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变，这种现象叫做光的散射。P76

P76动量、能量是描述粒子的频率和波长则是描述波的光电效应表明光子有能量，康普顿效应表明光子具有动量，光电效应和康普顿效应均揭示了光的粒子性。光具有波粒二象性！牛顿光的微粒说光是实物粒子光是振动形式在媒质的传播——波光是电磁波光是能量子即光子惠更斯和托马斯·杨的光的波动说到麦克斯韦的光的电磁理论爱因斯坦的光子理论人类对光的认识过程光具有波粒二象性传播过程，表现波动性波长较长时，表现波动性波长较短时，表现粒子性与物体相互作用时，表现粒子性波