大學(xué)物理-光電效應(yīng)詳解

一光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律VA（1）實(shí)驗(yàn)裝置

光照射至金屬表面,電子從金屬表面逸出,稱(chēng)其為光電子.回路中形成電流稱(chēng)光電流。（2）實(shí)驗(yàn)規(guī)律

截止頻率（紅限）

幾種純金屬的截止頻率

僅當(dāng)才發(fā)生光電效應(yīng)，截止頻率與材料有關(guān)與光強(qiáng)無(wú)關(guān).金屬截止頻率4.5455.508.06511.53銫鈉鋅銥鉑19.29

電流飽和值（光強(qiáng)）

即：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)從陰極逸出的光電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度成正比。

存在遏止電壓

遏止電勢(shì)差與入射光頻率具有線(xiàn)性關(guān)系

不同材料遏止電壓不同遏止電壓與光強(qiáng)無(wú)關(guān)

瞬時(shí)性

當(dāng)光照射到金屬表面上時(shí)，幾乎立即就有光電子逸出

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論光強(qiáng)如何微弱，從光照射到光電子出現(xiàn)只需要的時(shí)間。

按經(jīng)典理論，電子逸出金屬所需的能量，需要有一定的時(shí)間來(lái)積累，一直積累到足以使電子逸出金屬表面為止.與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符.（3）經(jīng)典理論遇到的困難

紅限問(wèn)題

瞬時(shí)性問(wèn)題

按經(jīng)典理論,無(wú)論何種頻率的入射光,只要其強(qiáng)度足夠大，就能使電子具有足夠的能量逸出金屬.與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符.二光子愛(ài)因斯坦方程

金屬中的自由電子吸收一個(gè)光子能量h

以后，一部分用于電子從金屬表面逸出所需的逸出功W

，一部分轉(zhuǎn)化為光電子的動(dòng)能。

（1）愛(ài)因斯坦光子假說(shuō)：光是以光速c運(yùn)動(dòng)的微粒流，稱(chēng)為光量子（光子），光子的能量，（光的強(qiáng)度為：，N為單位時(shí)間通過(guò)單位面積的光子數(shù)）。（2）解釋實(shí)驗(yàn)愛(ài)因斯坦方程

逸出功與材料有關(guān)幾種金屬的逸出功金屬鈉鋁鋅銅銀鉑2.284.084.314.704.736.35

對(duì)同一種金屬，

一定，，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，由

知：遏止電勢(shì)差

與入射光頻率具有線(xiàn)性關(guān)系，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)。

遏止電壓愛(ài)因斯坦方程

逸出功與材料有關(guān)

Ek愛(ài)因斯坦方程產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件（截止頻率）

電流飽和值與光強(qiáng)成正比光強(qiáng)越大，光子數(shù)目越多，即單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生光電子數(shù)目越多，電流飽和值越大.

瞬時(shí)性:光子射至金屬表面，一個(gè)光子攜帶的能量將一次性被一個(gè)電子吸收，若，電子立即逸出，無(wú)需時(shí)間積累.

截止頻率（紅限）遏止電勢(shì)差和入射光頻率的關(guān)系（1）（2）比較（1）、（2）（3）的測(cè)定光電子動(dòng)能和入射光頻率的關(guān)系討論遏止電勢(shì)差和入射光頻率的關(guān)系A(chǔ).愛(ài)因斯坦對(duì)現(xiàn)物理方面的貢獻(xiàn)，特別是闡明光電效應(yīng)的定律1921諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)例1

根據(jù)圖示確定以下各量1、鈉的紅限頻率2、普朗克常數(shù)3、鈉的逸出功解：由愛(ài)因斯坦方程鈉的截止電壓與入射光頻關(guān)系及從圖中得出從圖中得出鈉的截止電壓與入射光頻關(guān)系普朗克常數(shù)鈉的逸出功鈉的截止電壓與入射光頻關(guān)系

1.用頻率為n1的單色光照射某種金屬時(shí)，測(cè)得飽和電流為I1，以頻率為n2的單色光照射該金屬時(shí)，測(cè)得飽和電流為I2，若I1

>

I2，則

(A)n1>n2

．(B)n1<n2

．

(C)n1=n2

．(D)不能確定.2.一定頻率的單色光照射在某種金屬上，測(cè)出其光電流的曲線(xiàn)如圖中實(shí)線(xiàn)所示．然后在光強(qiáng)度不變的條件下增大照射光的頻率，測(cè)出其光電流的曲線(xiàn)如圖中虛線(xiàn)所示．滿(mǎn)足題意的圖是：

3.光電效應(yīng)中發(fā)射的光電子最大初動(dòng)能隨入射光頻率n

的變化關(guān)系如圖所示．由圖中的[]，可以直接求出普朗克常量．

(A)OQ(B)OP

(C)OP/OQ(D)QS/OS

4.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得某金屬的遏止電壓|Ua|與入射光頻率的關(guān)系曲線(xiàn)如圖所示，由此可知該金屬的紅限頻率=___________Hz；逸出功=___________eV．三光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用光控繼電器、自動(dòng)控制、自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警等.光電倍增管放大器接控件機(jī)構(gòu)光光控繼電器示意圖四光子的能量、質(zhì)量和動(dòng)量由于光子速度恒為c，所以光子的“靜止質(zhì)量”為零.光子的動(dòng)量：光子能量:五光的波粒二象性（2）粒子性：（光電效應(yīng)等）（1）波動(dòng)性：

光的干涉和衍射表示粒子特性的物理量波長(zhǎng)、頻率是表示波動(dòng)性的物理量

表示光子不僅具有波動(dòng)性，同時(shí)也具有粒子性，即具有波粒二象性。光子是一種基本粒子，在真空中以光速運(yùn)動(dòng)例1

波長(zhǎng)為450nm的單色光射到純鈉的表面上.求（1）這種光的光子能量和動(dòng)量；

（2）光電子逸出鈉表面時(shí)的動(dòng)能；

（3）若光子的能量為2.40eV，其波長(zhǎng)為多少？解（1）（2）（3）

例2

設(shè)有一半徑為的薄圓片，它距光源1.0m.此光源的功率為1W，發(fā)射波長(zhǎng)為589nm的單色光.假定光源向各個(gè)方向發(fā)射的能量是相同的，試計(jì)算在單位時(shí)間內(nèi)落在薄圓片上的光子數(shù).解美文閱讀網(wǎng)小編為大家整理了一篇《趣味生物小百科》讀后感范文，更多讀后感盡在美文閱讀網(wǎng)?！度の渡镄“倏啤纷x后感暑假里，我讀了一本可有意思的書(shū)，叫《趣味生物小百科》。里面講了許多形形色色的、千奇百怪的生物，你想知道嗎?我們一起去看看。在書(shū)中，你會(huì)認(rèn)識(shí)許多你以前不認(rèn)識(shí)的動(dòng)植物。如：生活在雨林中以植物、昆蟲(chóng)、幼蟲(chóng)和死去的動(dòng)物為食的巴比盧薩豬，它可長(zhǎng)著四只上翻的獠牙，面目可怕，而與它生長(zhǎng)在同一環(huán)境的菲律賓鷹呢?它也是怪模怪樣，頭頂?shù)拿l(fā)蓬松成一個(gè)球狀物，好玩又好笑，一不小心你會(huì)把它看成一中有趣的植物呢?但它也因?yàn)樾蜗蠛猛娑蝗藗兇罅坎蹲?，差點(diǎn)遭受了滅頂之災(zāi)?？蓯?ài)的印度象也生活在這雨林之中，只是把那雙雙巨大的蒲扇耳退化成了小巧玲瓏的，以便在叢林生活。你還能想到嗎?一只大鳥(niǎo)籠頭上竟然長(zhǎng)著一只鞋般一般大小喙，它這喙可厲害拉!年幼的小鱷魚(yú)最怕這只“大鞋”，這只“大鞋”可以直接啄穿它們的頭骨呢!神奇吧!不可思議吧!讀完這本書(shū)，我了解到了生物界的許多奇聞趣事，同時(shí)