光電效應(yīng)光的粒子性

1、科學(xué)偉人的足跡科學(xué)偉人的足跡v1887年赫茲做了一系列實(shí)驗(yàn)。他研究了紫外光對(duì)年赫茲做了一系列實(shí)驗(yàn)。他研究了紫外光對(duì)火花放電的影響，發(fā)現(xiàn)了火花放電的影響，發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)光電效應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)，。這一發(fā)現(xiàn)，后來(lái)成了愛(ài)因斯坦建立光量子理論的基礎(chǔ)。后來(lái)成了愛(ài)因斯坦建立光量子理論的基礎(chǔ)。v1905勒納德因在研究陰極射線和發(fā)現(xiàn)勒納德因在研究陰極射線和發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)的光電效應(yīng)的重要規(guī)律重要規(guī)律中作出了開(kāi)創(chuàng)性工作，被授予了諾貝爾中作出了開(kāi)創(chuàng)性工作，被授予了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。物理學(xué)獎(jiǎng)。v1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予愛(ài)因斯坦年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予愛(ài)因斯坦. 不是由于不是由于他建立了相對(duì)論他建立了相對(duì)論,而是因?yàn)槎且驗(yàn)樗?/p>

2、出光子說(shuō)成功解他提出光子說(shuō)成功解決了光電效應(yīng)面臨的難題決了光電效應(yīng)面臨的難題”。v1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)物理學(xué)家密立根，年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)物理學(xué)家密立根，以表彰他對(duì)以表彰他對(duì)基本電荷和光電效應(yīng)的驗(yàn)證工作基本電荷和光電效應(yīng)的驗(yàn)證工作。光電效應(yīng)光電效應(yīng) 光子光子17.217.2科學(xué)的轉(zhuǎn)折科學(xué)的轉(zhuǎn)折光的粒子性光的粒子性第第1課時(shí)課時(shí)表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電光電效應(yīng)演示器弧光燈弧光燈金屬金屬網(wǎng)網(wǎng)鋅板鋅板靜電計(jì)靜電計(jì)光光電電效效應(yīng)應(yīng)現(xiàn)現(xiàn)象象1.1.什么是光電效應(yīng)什么是光電效應(yīng) 當(dāng)光線照射當(dāng)光線照射在金屬表面時(shí)，在金屬表面時(shí)，金屬中有電子逸金屬中有電子逸出的現(xiàn)象，稱為出的現(xiàn)象，

3、稱為光電效應(yīng)光電效應(yīng)。 逸出的電子稱逸出的電子稱為為光電子光電子。電子逸出時(shí)克服電子逸出時(shí)克服阻力所做的功的阻力所做的功的最小值稱為最小值稱為逸出逸出功功。AVAK實(shí)驗(yàn)研究原理：實(shí)驗(yàn)研究原理：當(dāng)入射光照射到光潔的金屬當(dāng)入射光照射到光潔的金屬陰極陰極K表面，就會(huì)有光電子發(fā)表面，就會(huì)有光電子發(fā)射出來(lái)，若有光電子到達(dá)陽(yáng)射出來(lái)，若有光電子到達(dá)陽(yáng)極極A表面，電路中就會(huì)有電流，表面，電路中就會(huì)有電流，所以可以通過(guò)電流計(jì)了解所以可以通過(guò)電流計(jì)了解各各種光照射陰極種光照射陰極K以及對(duì)兩極加以及對(duì)兩極加不同電壓時(shí)的不同電壓時(shí)的光電流光電流，從中，從中摸索規(guī)律摸索規(guī)律勒勒納納德德研研究究光光電電效效應(yīng)應(yīng)規(guī)規(guī)律律的

4、的實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)2.存在遏止電壓，并且由入射光的頻率決存在遏止電壓，并且由入射光的頻率決定與光強(qiáng)無(wú)關(guān)定與光強(qiáng)無(wú)關(guān)1. 1. 入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，但存在著飽和電流數(shù)越多，但存在著飽和電流, ,飽和光電流強(qiáng)飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。度與入射光強(qiáng)度成正比。勒勒納納德德研研究究光光電電效效應(yīng)應(yīng)規(guī)規(guī)律律與經(jīng)典電磁與經(jīng)典電磁理論相符理論相符與經(jīng)典電磁與經(jīng)典電磁理論不符理論不符212eccm VeU3.3.存在截止頻率存在截止頻率 c c -極限頻率極限頻率與經(jīng)典電磁與經(jīng)典電磁理論不符理論不符4.4.光電效應(yīng)是瞬時(shí)的。從光開(kāi)始照射到光電光電效應(yīng)是瞬時(shí)

5、的。從光開(kāi)始照射到光電逸出所需時(shí)間逸出所需時(shí)間t t10-9s。與經(jīng)典電磁與經(jīng)典電磁理論不符理論不符愛(ài)愛(ài)因因斯斯坦坦光光量量子子假假說(shuō)說(shuō) 1.1.內(nèi)容內(nèi)容 光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為 的的光子光子能量為能量為h h ，h h為普朗克常量。這些能量子后來(lái)稱為光子。為普朗克常量。這些能量子后來(lái)稱為光子。2.2.愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程0WEhk電子吸收光電子吸收光子的能量子的能量電子逃逸時(shí)的最電子逃逸時(shí)的最大出動(dòng)能大出動(dòng)能電子逃逸

6、時(shí)電子逃逸時(shí)的逸出功的逸出功0KEhW或?qū)懗苫驅(qū)懗? 3、解釋光電效應(yīng)的規(guī)律：、解釋光電效應(yīng)的規(guī)律：小小試試牛牛刀刀 2.存在遏止電壓，并且由入射光的頻率決定與光強(qiáng)無(wú)關(guān)存在遏止電壓，并且由入射光的頻率決定與光強(qiáng)無(wú)關(guān)1. 1. 入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，但存入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，但存在著飽和電流在著飽和電流, ,飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。3.3.存在截止頻率存在截止頻率 c c -極限頻率極限頻率4.4.光電效應(yīng)是瞬時(shí)的。從光開(kāi)始照射到光電逸出所需時(shí)光電效應(yīng)是瞬時(shí)的。從光開(kāi)始照射到光電逸出所需時(shí)間間t t10-9s。4

7、.4.光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證 美國(guó)物理學(xué)家密立根，花了十年時(shí)間做了美國(guó)物理學(xué)家密立根，花了十年時(shí)間做了“光電效應(yīng)光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)，結(jié)果在結(jié)果在1915年證實(shí)了愛(ài)因斯坦方程，年證實(shí)了愛(ài)因斯坦方程，h 的值與理論值完全一致，的值與理論值完全一致，又一次證明了又一次證明了“光量子光量子”理論的正確。理論的正確。愛(ài)因斯坦由于愛(ài)因斯坦由于對(duì)對(duì)光電效光電效應(yīng)應(yīng)的理論解釋和對(duì)的理論解釋和對(duì)理論理論物理學(xué)物理學(xué)的貢獻(xiàn)的貢獻(xiàn)獲得獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)密立根由于密立根由于研究基本電荷和研究基本電荷和光電光電效應(yīng)效應(yīng)，特別是通過(guò)著名的油滴實(shí)，特別是通過(guò)著名的油滴實(shí)驗(yàn)，證明電荷

8、有最小單位。驗(yàn)，證明電荷有最小單位。獲得獲得19231923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)v問(wèn)題問(wèn)題1： 某金屬在綠光照射時(shí)無(wú)光電子逸出，某金屬在綠光照射時(shí)無(wú)光電子逸出，采用下列哪個(gè)措施才可能逸出光電子？采用下列哪個(gè)措施才可能逸出光電子？（ ） A、改用一束紅光照射、改用一束紅光照射 B、改用一束紫光照射、改用一束紫光照射 C、換一塊兒逸出功較大的金屬板、換一塊兒逸出功較大的金屬板 D、增大入射光強(qiáng)度、增大入射光強(qiáng)度 E、延長(zhǎng)光照時(shí)間、延長(zhǎng)光照時(shí)間課課堂堂檢檢驗(yàn)驗(yàn) Bv問(wèn)題問(wèn)題2： 頻率為頻率為的光照射某種金屬材料，產(chǎn)的光照射某種金屬材料，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為生光電子的最大初動(dòng)能為EK ,若以頻若以頻率為率為2的光照射同一金屬材料，則光的光照射同一金屬材料，則光電子的最大初動(dòng)能是（電子的最大初動(dòng)能是（ ）A、 2EK B、EK+hC、EKh D、EK+2h課課堂堂檢檢驗(yàn)驗(yàn) B放大器放