光電效應(yīng)復(fù)習課件

用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導(dǎo)線與不帶電的驗電器相連），使驗電器張角增大到約為30度時，再用與絲綢磨擦過的玻璃棒去靠近鋅板，則驗電器的指針張角會變大。。一、光電效應(yīng)現(xiàn)象表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電

牛牛文庫文檔分享用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導(dǎo)線與不帶電的驗電器相連1定義：在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來的電子叫做光電子

牛牛文庫文檔分享定義：在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做21.什么是光電效應(yīng)

當光線照射在金屬表面時，金屬中有電子逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。逸出的電子稱為光電子。一、光電效應(yīng)中學學科

牛牛文庫文檔分享1.什么是光電效應(yīng)當光線照射在金屬表面時，金屬3陽極陰極石英窗

光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出----光電子。光電子在電場作用下形成光電流。2.光電效應(yīng)的實驗規(guī)律1.光電效應(yīng)實驗

牛牛文庫文檔分享陽極陰極石英窗光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出-4陽極陰極

將換向開關(guān)反接，電場反向，則光電子離開陰極后將受反向電場阻礙作用。

當K、A間加反向電壓，光電子克服電場力作功，當電壓達到某一值Uc時，光電流恰為0。Uc稱遏止電壓。遏止電壓

牛牛文庫文檔分享陽極陰極將換向開關(guān)反接，電場反向，則光電子離開5IUcOU光強較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實驗裝置遏止電壓

一、光電效應(yīng)的實驗規(guī)律陽極陰極

牛牛文庫文檔分享IUcOU光強較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實驗裝置6IIsUaOU光強較強光強較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實驗裝置遏止電壓飽和電流

一、光電效應(yīng)的實驗規(guī)律陽極陰極

牛牛文庫文檔分享IIsUaOU光強較強光強較弱光電效應(yīng)伏安特性曲7陽極陰極石英窗2.光電效應(yīng)實驗規(guī)律①.光電流與光強的關(guān)系飽和光電流強度與入射光強度成正比。②.截止頻率c----極限頻率對于每種金屬材料，都相應(yīng)的有一確定的截止頻率c。

當入射光頻率

>c

時，電子才能逸出金屬表面；當入射光頻率

<c時，無論光強多大也無電子逸出金屬表面。③光電效應(yīng)是瞬時的。從光開始照射到光電逸出所需時間<10-9s。

牛牛文庫文檔分享陽極陰極石英窗2.光電效應(yīng)實驗規(guī)律①.光電流與光強的關(guān)系飽8經(jīng)典理論無法解釋光電效應(yīng)的實驗結(jié)果。

經(jīng)典認為，按照經(jīng)典電磁理論，入射光的光強越大，光波的電場強度的振幅也越大，作用在金屬中電子上的力也就越大，光電子逸出的能量也應(yīng)該越大。也就是說，光電子的能量應(yīng)該隨著光強度的增加而增大，不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān)，更不應(yīng)該有什么截止頻率。

牛牛文庫文檔分享經(jīng)典理論無法解釋光電效應(yīng)的實驗結(jié)果。經(jīng)典認為，按照經(jīng)9

光電效應(yīng)實驗表明：飽和電流不僅與光強有關(guān)而且與頻率有關(guān)，光電子初動能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率，即使光強很弱也有光電流；頻率低于極限頻率時，無論光強再大也沒有光電流。

光電效應(yīng)具有瞬時性。而經(jīng)典認為光能量分布在波面上，吸收能量要時間，即需能量的積累過程。

為了解釋光電效應(yīng)，愛因斯坦在能量子假說的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設(shè)。

牛牛文庫文檔分享光電效應(yīng)實驗表明：飽和電流不僅與光強有關(guān)而且與頻率有關(guān)103.愛因斯坦的光量子假設(shè)1.內(nèi)容

光不僅在發(fā)射和吸收時以能量為h的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時也是如此。也就是說，頻率為的光是由大量能量為=h光子組成的粒子流，這些光子沿光的傳播方向以光速c運動。

在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電子逸出功A，另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭幽蹺k

。由能量守恒可得出：2.愛因斯坦光電效應(yīng)方程為電子逸出金屬表面所需做的功，稱為逸出功；

為光電子的最大初動能。

牛牛文庫文檔分享3.愛因斯坦的光量子假設(shè)1.內(nèi)容光不僅在發(fā)射和吸收113.從方程可以看出光電子初動能和照射光的頻率成線性關(guān)系

4.從光電效應(yīng)方程中，當初動能為零時，可得極極限頻率：

愛因斯坦對光電效應(yīng)的解釋：

1.光強大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。

2.電子只要吸收一個光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時間的累積。

牛牛文庫文檔分享3.從方程可以看出光電子初動能和照射愛因斯12由于愛因斯坦提出的光子假說成功地說明了光電效應(yīng)的實驗規(guī)律,榮獲1921年諾貝爾物理學獎。

愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應(yīng)，但當時并未被物理學家們廣泛承認，因為它完全違背了光的波動理論。4.光電效應(yīng)理論的驗證

美國物理學家密立根，花了十年時間做了“光電效應(yīng)”實驗，結(jié)果在1915年證實了愛因斯坦方程，h的值與理論值完全一致，又一次證明了“光量子”理論的正確。

牛牛文庫文檔分享由于愛因斯坦提出的光子假說成功地說明了光電效應(yīng)的實驗規(guī)律,榮13愛因斯坦由于對光電效應(yīng)的理論解釋和對理論物理學的貢獻獲得1921年諾貝爾物理學獎密立根由于研究基本電荷和光電效應(yīng)，特別是通過著名的油滴實驗，證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學獎

牛牛文庫文檔分享愛因斯坦由于對光電效應(yīng)的理論解釋和對理論物理學的貢獻獲得1914放大器控制機構(gòu)

可以用于自動控制，自動計數(shù)、自動報警、自動跟蹤等。4.光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用1.光控繼電器可對微弱光線進行放大，可使光電流放大105~108倍，靈敏度高，用在工程、天文、科研、軍事等方面。2.光電倍增管

牛牛文庫文檔分享放大器控制機構(gòu)可以用于自動控制，自動計數(shù)、自動15應(yīng)用光電管光電源電流計IAK

牛牛文庫文檔分享應(yīng)用光電管光電源電流計IAKwww.niuwk.c16

康普頓效應(yīng)第2課時

牛牛文庫文檔分享康普頓效應(yīng)第2課時牛牛文庫文檔171.光的散射光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的散射2.康普頓效應(yīng)

1923年康普頓在做X射線通過物質(zhì)散射的實驗時，發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長相同的射線外，還有比入射線波長更長的射線，其波長的改變量與散射角有關(guān)，而與入射線波長

和散射物質(zhì)都無關(guān)。

牛牛文庫文檔分享1.光的散射光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改18一.康普頓散射的實驗裝置與規(guī)律：晶體

光闌X射線管探測器X射線譜儀

石墨體(散射物質(zhì))j0散射波長

牛牛文庫文檔分享一.康普頓散射的實驗裝置與規(guī)律：晶體光闌X射線管探X射19康普頓正在測晶體對X射線的散射

按經(jīng)典電磁理論：

如果入射X光是某種波長的電磁波，散射光的波長是不會改變的！

牛牛文庫文檔分享康普頓正在測晶體對X射線的散射按經(jīng)典電磁理論：www.n20康普頓散射曲線的特點：1.除原波長0外出現(xiàn)了移向長波方向的新的散射波長。2.新波長隨散射角的增大而增大。

散射中出現(xiàn)≠0的現(xiàn)象，稱為康普頓散射。波長的偏移為=0Oj=45Oj=90Oj=135Oj................................................................................o（A）0.7000.750λ波長.......0

牛牛文庫文檔分享康普頓散射曲線的特點：1.除原波長0外出現(xiàn)了移向長21遇到的困難經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時2.無法解釋波長改變和散射角的關(guān)系。射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。其頻率等于入射光頻率，所以它所發(fā)射的散過物質(zhì)時，物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動，1.根據(jù)經(jīng)典電磁波理論，當電磁波通

牛牛文庫文檔分享遇到的困難經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時2.無法解釋波長改22光子理論對康普頓效應(yīng)的解釋

康普頓效應(yīng)是光子和電子作彈性碰撞的子能量幾乎不變，波長不變。小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞前后光光子將與整個原子交換能量,由于光子質(zhì)量遠2.若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，是散射光的波長大于入射光的波長。部分能量傳給電子,散射光子的能量減少，于1.若光子和外層電子相碰撞，光子有一結(jié)果，具體解釋如下：

牛牛文庫文檔分享光子理論對康普頓效應(yīng)的解釋康普頓效應(yīng)是光子和電233.因為碰撞中交換的能量和碰撞的角度有關(guān)，所以波長改變和散射角有關(guān)。光子理論對康普頓效應(yīng)的解釋

牛牛文庫文檔分享3.因為碰撞中交換的能量和碰撞的角度有關(guān)，所以波長改變和散24三.康普頓散射實驗的意義（1）有力地支持了愛因斯坦“光量子”假設(shè)；（2）首次在實驗上證實了“光子具有動量”

的假設(shè)；（3）證實了在微觀世界的單個碰撞事件中，動量和能量守恒定律仍然是成立的?？灯疹D的成功也不是一帆風順的，在他早期的幾篇論文中，一直認為散射光頻率的改變是由于“混進來了某種熒光輻射”；在計算中起先只考慮能量守恒，后來才認識到還要用動量守恒?？灯疹D于1927年獲諾貝爾物理獎。

牛牛文庫文檔分享三.康普頓散射實驗的意義（1）有力地支持了愛因斯坦“光量子”25康普頓效應(yīng)康普頓效應(yīng)康普頓,1927年獲諾貝爾物理學獎(1892-1962)美國物理學家1927

牛牛文庫文檔分享康康康普頓,1927年獲諾貝爾物理學獎(1892-1962)261925—1926年，吳有訓(xùn)用銀的X射線(0=5.62nm)為入射線,以15種輕重不同的元素為散射物質(zhì)，四、吳有訓(xùn)對研究康普頓效應(yīng)的貢獻1923年,參加了發(fā)現(xiàn)康普頓效應(yīng)的研究工作.對證實康普頓效應(yīng)作出了重要貢獻。在同一散射角()測量各種波長的散射光強度，作了大量X射線散射實驗。（1897-1977）吳有訓(xùn)

牛牛文庫文檔分享1925—1926年，吳有訓(xùn)用銀的X射線(0=5.62n27光子的能量和動量

牛牛文庫文檔分享光子的能量和動量牛牛文庫文檔分享28動量能量是描述粒子的,頻率和波長則是用來描述波的

牛牛文庫文檔分享動量能量是描述粒子的,牛牛文庫文29稱為電子的Compton波長只有當入射波長0與c可比擬時，康普頓效應(yīng)才顯著，因此要用X射線才能觀察到康普頓散射，用可見光觀察不到康普頓散射。波長的偏移只與散射角有關(guān)，而與散射物質(zhì)種類及入射的X射線的波長0無關(guān)，c=0.0241?=2.4110-3nm（實驗值）

牛牛文庫文檔分享稱為電子的Compton波長只有當入射波長0與c可比擬時30用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導(dǎo)線與不帶電的驗電器相連），使驗電器張角增大到約為30度時，再用與絲綢磨擦過的玻璃棒去靠近鋅板，則驗電器的指針張角會變大。。一、光電效應(yīng)現(xiàn)象表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電

牛牛文庫文檔分享用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導(dǎo)線與不帶電的驗電器相連31定義：在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來的電子叫做光電子

牛牛文庫文檔分享定義：在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做321.什么是光電效應(yīng)

當光線照射在金屬表面時，金屬中有電子逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。逸出的電子稱為光電子。一、光電效應(yīng)中學學科

牛牛文庫文檔分享1.什么是光電效應(yīng)當光線照射在金屬表面時，金屬33陽極陰極石英窗

光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出----光電子。光電子在電場作用下形成光電流。2.光電效應(yīng)的實驗規(guī)律1.光電效應(yīng)實驗

牛牛文庫文檔分享陽極陰極石英窗光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出-34陽極陰極

將換向開關(guān)反接，電場反向，則光電子離開陰極后將受反向電場阻礙作用。

當K、A間加反向電壓，光電子克服電場力作功，當電壓達到某一值Uc時，光電流恰為0。Uc稱遏止電壓。遏止電壓

牛牛文庫文檔分享陽極陰極將換向開關(guān)反接，電場反向，則光電子離開35IUcOU光強較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實驗裝置遏止電壓

一、光電效應(yīng)的實驗規(guī)律陽極陰極

牛牛文庫文檔分享IUcOU光強較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實驗裝置36IIsUaOU光強較強光強較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實驗裝置遏止電壓飽和電流

一、光電效應(yīng)的實驗規(guī)律陽極陰極

牛牛文庫文檔分享IIsUaOU光強較強光強較弱光電效應(yīng)伏安特性曲37陽極陰極石英窗2.光電效應(yīng)實驗規(guī)律①.光電流與光強的關(guān)系飽和光電流強度與入射光強度成正比。②.截止頻率c----極限頻率對于每種金屬材料，都相應(yīng)的有一確定的截止頻率c。

當入射光頻率

>c

時，電子才能逸出金屬表面；當入射光頻率

<c時，無論光強多大也無電子逸出金屬表面。③光電效應(yīng)是瞬時的。從光開始照射到光電逸出所需時間<10-9s。

牛牛文庫文檔分享陽極陰極石英窗2.光電效應(yīng)實驗規(guī)律①.光電流與光強的關(guān)系飽38經(jīng)典理論無法解釋光電效應(yīng)的實驗結(jié)果。

經(jīng)典認為，按照經(jīng)典電磁理論，入射光的光強越大，光波的電場強度的振幅也越大，作用在金屬中電子上的力也就越大，光電子逸出的能量也應(yīng)該越大。也就是說，光電子的能量應(yīng)該隨著光強度的增加而增大，不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān)，更不應(yīng)該有什么截止頻率。

牛牛文庫文檔分享經(jīng)典理論無法解釋光電效應(yīng)的實驗結(jié)果。經(jīng)典認為，按照經(jīng)39

光電效應(yīng)實驗表明：飽和電流不僅與光強有關(guān)而且與頻率有關(guān)，光電子初動能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率，即使光強很弱也有光電流；頻率低于極限頻率時，無論光強再大也沒有光電流。

光電效應(yīng)具有瞬時性。而經(jīng)典認為光能量分布在波面上，吸收能量要時間，即需能量的積累過程。

為了解釋光電效應(yīng)，愛因斯坦在能量子假說的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設(shè)。

牛牛文庫文檔分享光電效應(yīng)實驗表明：飽和電流不僅與光強有關(guān)而且與頻率有關(guān)403.愛因斯坦的光量子假設(shè)1.內(nèi)容

光不僅在發(fā)射和吸收時以能量為h的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時也是如此。也就是說，頻率為的光是由大量能量為=h光子組成的粒子流，這些光子沿光的傳播方向以光速c運動。

在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電子逸出功A，另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭幽蹺k

。由能量守恒可得出：2.愛因斯坦光電效應(yīng)方程為電子逸出金屬表面所需做的功，稱為逸出功；

為光電子的最大初動能。

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4.從光電效應(yīng)方程中，當初動能為零時，可得極極限頻率：

愛因斯坦對光電效應(yīng)的解釋：

1.光強大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。

2.電子只要吸收一個光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時間的累積。

牛牛文庫文檔分享3.從方程可以看出光電子初動能和照射愛因斯42由于愛因斯坦提出的光子假說成功地說明了光電效應(yīng)的實驗規(guī)律,榮獲1921年諾貝爾物理學獎。

愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應(yīng)，但當時并未被物理學家們廣泛承認，因為它完全違背了光的波動理論。4.光電效應(yīng)理論的驗證

美國物理學家密立根，花了十年時間做了“光電效應(yīng)”實驗，結(jié)果在1915年證實了愛因斯坦方程，h的值與理論值完全一致，又一次證明了“光量子”理論的正確。

牛牛文庫文檔分享由于愛因斯坦提出的光子假說成功地說明了光電效應(yīng)的實驗規(guī)律,榮43愛因斯坦由于對光電效應(yīng)的理論解釋和對理論物理學的貢獻獲得1921年諾貝爾物理學獎密立根由于研究基本電荷和光電效應(yīng)，特別是通過著名的油滴實驗，證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學獎

牛牛文庫文檔分享愛因斯坦由于對光電效應(yīng)的理論解釋和對理論物理學的貢獻獲得1944放大器控制機構(gòu)

可以用于自動控制，自動計數(shù)、自動報警、自動跟蹤等。4.光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用1.光控繼電器可對微弱光線進行放大，可使光電流放大105~108倍，靈敏度高，用在工程、天文、科研、軍事等方面。2.光電倍增管

牛牛文庫文檔分享放大器控制機構(gòu)可以用于自動控制，自動計數(shù)、自動45應(yīng)用光電管光電源電流計IAK

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康普頓效應(yīng)第2課時

牛牛文庫文檔分享康普頓效應(yīng)第2課時牛牛文庫文檔471.光的散射光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的散射2.康普頓效應(yīng)

1923年康普頓在做X射線通過物質(zhì)散射的實驗時，發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長相同的射線外，還有比入射線波長更長的射線，其波長的改變量與散射角有關(guān)，而與入射線波長

和散射物質(zhì)都無關(guān)。

牛牛文庫文檔分享1.光的散射光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改48一.康普頓散射的實驗裝置與規(guī)律：晶體

光闌X射線管探測器X射線譜儀

石墨體(散射物質(zhì))j0散射波長

牛牛文庫文檔分享一.康普頓散射的實驗裝置與規(guī)律：晶體光闌X射線管探X射49康普頓正在測晶體對X射線的散射

按經(jīng)典電磁理論：

如果入射X光是某種波長的電磁波，散射光的波長是不會改變的！

牛牛文庫文檔分享康普頓正在測晶體對X射線的散射按經(jīng)典電磁理論：www.n50康普頓散射曲線的特點：1.除原波長0外出現(xiàn)了移向長波方向的新的散射波長。2.新波長隨散射角的增大而增大。

散射中出現(xiàn)≠0的現(xiàn)象，稱為康普頓散射。波長的偏移為=0Oj=45Oj=90Oj=135Oj................................................................................o（A）0.7000.750λ波長.......0

牛牛文庫文檔分享康普頓散射曲線的特點：1.除原波長0外出現(xiàn)了移向長51遇到的困難經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時2.無法解釋波長改變和散射角的關(guān)系。射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。其頻率等于入射光頻率，所以它所發(fā)射的散過物質(zhì)時，物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動，1.根據(jù)經(jīng)典電磁波理論，當電磁波通

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康普頓效應(yīng)是光子和電子作彈性碰撞的子能量幾乎不變，波長不變。小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞前后光光子將與整個原子交換能量,由于光子質(zhì)量遠2.若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，是散射光的波長大于入射光的波長。部分能量傳給電子,散射光子的能量減少，于1.若光子和外層電子相碰撞，光子有一結(jié)果，具體解釋如下：

牛牛文庫文檔分享光子理論對康普頓效應(yīng)的解釋康普頓效應(yīng)是光子和電533.因為碰撞中交換的能量和碰撞的角度