高三物理光電效應方程的實驗推導

1、高三物理光電效應方程的實驗推導高三物理光電效應方程的實驗推導1 .每一種金屬在發(fā)生光電效應時都存在一極限頻率（或稱截止頻率），即照射光的頻率不能低于某一臨界值。相應的波長被稱做極限波長（或稱紅限波長）。當入射光的頻率低于極限頻率時，無論多強的光都無法使電子逸出。2 .光電效應中發(fā)生的光電子的速度與光的頻率有關，而與光強有關。3 .光電效應的瞬時性。實臉發(fā)現(xiàn)，只需光的頻率高于金屬的極限頻率，光的亮度無論強弱，光子的發(fā)生都簡直是瞬時的，即簡直在照到金屬時立刻發(fā)生光電流。照應時間不超越十的負九次方秒（1ns）。4 .入射光的強度只影響光電流的強弱，即只影響在單位時間內(nèi)由單位面積是逸出的光電子數(shù)目。在

2、光顏色不變的狀況下，入射光越強，飽和電流越大，即一定顏色的光，入射光越強，一定時間內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)目越多。在光電效應中，要釋放光電子顯然需求有足夠的能量。依據(jù)經(jīng)典電磁實際，光是電磁波，電磁波的能量決議于它的強度，即只與電磁波的振幅有關，而與電磁波的頻率有關。而實臉規(guī)律中的第一、第二兩點顯然用經(jīng)典實際無法解釋。第三條也不能解釋，由于依據(jù)經(jīng)典實際，對很弱的光要想使電子取得足夠的能量逸出，必需有一個能量積聚的進程而不能夠瞬時發(fā)生光電子。光電效應里，電子的射出方向不是完全定向的，只是大局部都垂直于金屬外表射出，與光照方向有關，光是電磁波，但是光是高頻震蕩的正交電磁場，振幅很小，不會對電子射出方向發(fā)生影響

3、。一切這些實踐上曾經(jīng)曝顯露了經(jīng)典實際的缺陷，要想解釋光電效應必需打破經(jīng)典實際依據(jù)愛因斯坦的光量子實際，射向金屬外表的光，實質(zhì)上就是具有能量&epsiIon;=hν的光子流。假設照射光的頻率過低，即光子流中每個光子能量較小，當他照射到金屬外表時，電子吸收了這一光子，它所添加的ε=hν的能量依然小于電子脫離金屬外表所需求的逸出功，電子就不能脫分開金屬外表，因此不能發(fā)生光電效應。假設照射光的頻率高到能使電子吸收后其能量足以克制逸出功而脫離金屬外表，就會發(fā)生光電效應。此時逸出電子的動能、光子能量和逸出功之間的關系可以表示成：光子能量二移出一個電子所需的能量(逸出功)+被發(fā)射的電子的動能。即：hf=(1/2)mv”+&Phi；這就是愛因斯坦光電效應方程。其中，h是普朗克常數(shù);f是入射光子的頻率功函數(shù)&Phi；是功函數(shù)，指從原子鍵結(jié)中移出一個電子所需的最小能量，表達式如右圖，其中千0是光電效應發(fā)作的閥值頻率,即極限頻率；功函數(shù)有時又以W或A標志。動能表達式E(kmax)是逸出電子的最大動能，如右圖；m是被發(fā)射電子的運動質(zhì)量；VE是被發(fā)射電子逸出時的初速度。注：這個