38、光电效应.ppt

1、19:24,阅读课本第1段,麦克斯韦的电磁理论完美地解释了光的波动现象。,光是一种电磁波！,电磁波,光,电磁理论,19:24,麦克斯韦电磁理论,变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场，变化的电磁场以波的形式向四周传播。,19:24,电磁波 1、电磁波可以在真空中传播。 真空中：速度c=3.0108m/s,2、描述电磁波的物理量：,电磁波的传播速度与频率 （有关、无关）； 电磁波的波长与频率_,波长，频率，光速C,无关,成反比,19:24,电磁波,电磁波按照频率分类，从低频率到高频率， 包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、 X-射线和伽马射线等等。 人眼可接收到的电磁辐射，

2、波长大约在380至780纳米 之间，称为可见光。,频率减小；波长增大,可见光的频率，从红到紫依次增大！,19:24,光的波动性：光是一种电磁波,事实依据： 光的衍射和干涉现象； 真空中的光速就是电磁波在真空中的传播速度，大约为,19:24,经典的电磁理论无法解释光电效应现象,经典的电磁理论的局限性,量子力学提出光的波粒二象性,19:24,光的波粒二象性,光同时具备波的特质及粒子的特质。 波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。 在量子力学里，光有时会显示出波动性（这时粒子性较不显著），有时又会显示出粒子性（这时波动性较不显著），在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质。这种行为称为波粒二象性，是光

3、的基本属性之一。,19:24,第1节 光电效应,第二章 波粒二象性,19:24,验电器：检验锌板是否带电； 实验现象：紫外光照射，锌板带上正电； 白炽灯照射，锌板不带电； 原因：紫外光照射下，从锌板表面射出电子， 锌板失去电子带上正电,19:24,光电效应,金属在光照的情况下发射 的现象称为光电效应，发射出来的电子称为 ；金属板因缺少电子而带 。,电子,光电子,正电,光电管,阴极：涂有碱金属， 如锂、铯等。,19:24,光电管工作原理,光信号,电信号,光电流的 方向： 顺时针,正向电极,19:24,光电流的变化,光电流的大小与入射光的频率和强度的关系。,19:24,光电流的变化,1 将光的强度

4、保持不变，改变光的频率，发现： 当光的频率低到某一极限值后， 光电流产生。 2. 在不能产生光电效应的情况下，保持光的频率 不变，改变光的强度，发现： 无论光强如何增大，光照时间如何延长，都 光电流产生。 3. 在能产生光电效应的情况下，保持光的频率不 变，改变光的强度，发现： 光的强度越大，光电流越 ， 光的强度越小，光电流越,没有,没有,大,小,19:24,能够使金属产生光电效应的 频率叫作该金属极限频率，对不同的金属而言极限频率 。,最小,不同,极限频率,19:24,光电子的初动能、最大初动能,光照下， 阴极射出的光电子具有一定的动能。 但所有的光电子的动能不是都相等， 其中最大的动能被

5、称为最大初动能。,19:24,加正向电压时， 光电子加速运动， 光电流增大,正向电极,19:24,反向电压,加反向电压时， 光电子减速运动， 光电流减小,19:24,增大反向电压， 光电流减小。,当反向电压 增至某一值， 光电流刚好 减为零。,遏止电压 U0,19:24,在光电管的两个极上加反向电压，在强度和频率一定的光照射下，光电流会随着反向电压的增加而减小，并且当反向电压达到某一数值时，光电流将会减小到零。我们把这时的电压称为遏止电压。,遏止电压 U0,可见，光电子的最大初动能可以通过测量遏制电压来确定。,19:24,遏止电压与入射光的频率和光强的关系？,结论：遏止电压与入射光的频率有关， 与入射光强无关。,说明：光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光强无关。,19:24,光电效应的规律：,1.对任何一种金属都存在着极限频率，入射光频率低 于极限频率时，无论入射光强度多大、照射时间多 长都不会发生光电效应 2.光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入 射光频率的增大而增大 3.发生光电效应时，光电流的强度与入射光的强度成 正比 4.发生光电效应时，光电子的发射几乎是瞬时的，不 过10-9 s,19:24,经典电磁理论的局限性,遏止电压与光强无关， 与频率有关,如果光的频率小于金属 的极限频率，无论光强 多大，都没有光电效应,19:24,经典的电磁理论无