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文档简介

1、17世纪,两种对立的理论清晰地形成了:牛顿、惠更斯、粒子理论、波动理论,证明了19世纪初波动理论的正确性。因为波动理论没有数学基础和牛顿的声望,所以粒子理论总是占上风。19世纪末,光电效应现象使爱因斯坦在20世纪初提出光子理论:光是粒子。从很小的时候,它表明锌板在辐射下失去电子并带正电。1。光电效应现象。1。光电效应现象。1。光电效应现象。当光(包括不可见光)照射金属表面时,电子从金属中逸出,这就是光电效应。逃逸的电子被称为光电子。光电子定向运动形成的电流称为光电流,2。光电效应实验规则,电流表:测量电流的大小,电压表:测量两级之间的电压,滑动变阻器:改变两级之间的电压,2。光电效应的实验规律

2、,实验表明:保持光频和光强不变,增加UAK,G表中的电流达到一定值后不会增加,即达到饱和值。保持光频率不变并增加光强,饱和电流增加。我,啊,UAK,是,黄灯(强),黄灯(弱)。二。光电效应实验规则,实验结论1: 1。有饱和电流,入射光越强,饱和电流越大,单位时间发射的光电子越多。光电效应实验定律,I,0,uak,is,黄光(强),黄光(弱),当UAK=0时Is=0?上面写了什么?光电效应的实验定律,将光电流降低到零的反向最小电压称为停止电压,停止电压的大小表示逃逸电子的初始动能。光电效应的实验定律表明,对于某种颜色(频率)的光,无论光的强度如何,停止电压都是相同的。当光的频率v改变时,停止电压

3、也会改变。I、黄光(强)、黄光(弱)、抑制电压、蓝光、U2、U1、2。光电效应实验定律,实验结论2:存在抑制电压,它与光的频率有关,但与光的强度无关,从而表明逃逸光电子的最大初始动能与光的频率有关。实验结论3:有一个截止频率。当入射光的频率低于截止频率时,光电效应不会发生。光电效应实验规则,实验表明光电流产生时间小于10-9s。也就是说,光电效应的发生几乎是瞬间的。实验结论4:光电效应是瞬时的。3.光电效应解释中的难点。阅读课本,思考两个问题:1。什么是功函数?2.经典电磁理论与实验结论有什么矛盾?将电子从金属上断开所做的功的最小值被称为这种金属的功函数。上述三个结论与实验结果相矛盾,因此经典

4、波动理论不能用来解释光电效应。光电效应解释的难点,实验结论,经典电磁理论,入射光越强,饱和电流越大,强度越大,逃逸光电子的数量越多,光电流越大,而抑制电压只与频率有关,与强度无关。抑制电压应该与入射光的强度有关。如果光很弱,只要长时间积累,电子就会获得足够的能量形成光电子,并且有一个截止频率 C。当入射光频率低于截止频率时,光电效应不会发生,光电效应是瞬时的,能量可以随着时间积累,比较,匹配,不一致,不一致,不一致。4。爱因斯坦的光电效应方程,光量子假说:光子说光本身是不可分的。这些能量后来被称为光子。我来了。爱因斯坦的光电效应方程,或,光电子最大初始动能,金属功函数,W0,在一个电子吸收光子

5、的能量后,一部分能量被用来克服金属的功函数W0,其余被表示为逃逸电子的初始动能Ek,即爱因斯坦的光量子假说对于任何一种金属,都有一个极限频率。在光电效应发生之前,入射光的频率必须大于极限频率。低于这个频率,光电效应不会发生。2.光电子的最大初始动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率而增加。3.当入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬间的,一般不到10-9秒。爱因斯坦因其对光电效应的理论解释和对理论物理的贡献而获得1921年诺贝尔物理学奖。密立根通过对基本电荷和光电效应的研究,特别是著名的油滴实验,证明了电荷具有最小的单位。1923年获得诺贝尔物理学奖。光电效应的实验结论如下:对于某种金属

6、,无论光强度有多强,只要光频率小于极限频率,它就不会产生光电效应;无论光频率有多低,只要照射时间足够长,它就会产生光电效应;入射光强度越弱,超过极限频率, 产生的光电子的最大初始动能越小。入射光超过极限频率的频率越高,产生的光电子的最大初始动能越大。2。在光电效应实验中,菲菲同学用同一个光电池得到了不同实验条件下光电流与电压的三条曲线(A光、B光和C光),如图所示。可以判断,光A的频率大于光B的频率,光B的波长大于光C的波长,光B对应的截止频率大于光C的截止频率,光A对应的光电子的最大初始动能大于光C的最大初始动能。光散射时,光与介质中的物质粒子相互作用,因此传播方向发生变化。这种现象被称为光

7、散射。康普顿是在1923年。康普顿效应。康普顿效应,美国物理学家康普顿(1892-1962),1925-1926,吴用0=5.62nm的银X射线作为入射光,15种不同的元素作为散射材料,吴对康普顿效应研究的贡献,1923在相同的散射角()下,测量了不同波长的散射光强,并进行了大量的X射线散射实验。经典电磁理论在解释康普顿效应时遇到的困难根据经典电磁理论,当电磁波穿过物质时,物质中的带电粒子将被迫以等于入射光频率的频率振动,因此它发出的散射光的频率应该等于入射光频率。2.康普顿效应的光子理论解释,如果光子与外部电子碰撞,光子的部分能量被传递给电子,散射光子的能量降低,因此散射光的波长大于入射光的

8、波长。能量和动量、光子的频率和波长是描述波动性的物理量,动量、能量、能量和动量是描述粒子性质的物理量,普朗克常数H在粒子性质和波动性之间架起了一座桥梁。1924年,德布罗意第一次想到了这个问题,并大胆假设光子的波粒二象性是否也适用于真实粒子。光的波粒二象性德布罗意大胆地假设波粒二象性不是光所独有的,所有的物理粒子也具有波粒二象性。德布罗意波:每一个运动的粒子都与一个相应的波相联系,这种波被称为德布罗意波或物质波。2.物理粒子的涨落,德布罗意公式:德布罗意法国物理学家汤姆森(汤慕孙的儿子)也于1927年独立完成了电子衍射实验。1937年,他与戴维森分享了诺贝尔物理学奖。2.电子衍射实验2。电子束穿过细晶粒粉末或薄金属片后,也会产生像x光一样的衍射现象。从那以后,已经证明原子、分子、中子等等都有挥发性。3.宏观物理粒子的波动。计算结

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