光電效應(yīng)高二下學(xué)期物理粵教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)+

第四章波粒二象性粵教版選擇性必修三第一節(jié)光電效應(yīng)新課導(dǎo)入太陽(yáng)能電池光敏電阻光電耦合器鋅板帶負(fù)電，用紫外線燈照射后，驗(yàn)電器張開(kāi)的指針夾角會(huì)變小。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋅板在紫外線照射下會(huì)讓電子從鋅板表面逸出。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Part01光電效應(yīng)光電效應(yīng)：金屬在光的照射下發(fā)射電子的現(xiàn)象光電子：光電效應(yīng)現(xiàn)象中從金屬表面發(fā)射出來(lái)的電子一、光電效應(yīng)二、光電管光電管的結(jié)構(gòu)及其工作原理光電管就是利用光電效應(yīng)制成的一種光學(xué)元件，它的作用是把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。表面通常涂有堿金屬(鋰、銫)光電流的大小與什么因素有關(guān)呢？Part02光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律光電流的大小與什么因素有關(guān)呢？入射光的強(qiáng)度大膽猜想：頻率光照時(shí)長(zhǎng)使用不同顏色的入射光(濾光片)光電管、電流表光電管兩端電壓改變光罩上出射孔的數(shù)目或大小探究光電流的大小的影響因素光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理示意圖頻率探究光電流的大小的影響因素

當(dāng)入射光的頻率比較低時(shí)，無(wú)論入射光強(qiáng)度多么大，照射時(shí)間多么長(zhǎng)，光電管都沒(méi)有光電流產(chǎn)生．而當(dāng)入射光的頻率大于某一頻率時(shí)，無(wú)論入射光強(qiáng)弱，都能夠幾乎瞬時(shí)產(chǎn)生光電流

光照時(shí)長(zhǎng)探究光電流的大小的影響因素光照時(shí)長(zhǎng)光電效應(yīng)幾乎是瞬時(shí)發(fā)生的，無(wú)論入射光多弱，都會(huì)在照射到金屬時(shí)立即產(chǎn)生光電子。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：即使入射光的強(qiáng)度非常微弱，只要入射光頻率大于被照金屬的截止頻率，電流表指針也幾乎是隨著入射光照射就立即偏轉(zhuǎn)。更精確的研究推知，光電子發(fā)射所經(jīng)過(guò)的時(shí)間不超過(guò)10－9

s（這個(gè)現(xiàn)象一般稱作“光電子的瞬時(shí)發(fā)射”）。也就是說(shuō)電子不需要積累能量的時(shí)間。光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律存在截止頻率；光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性；光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理示意圖入射光的強(qiáng)度光電管兩端電壓在光照條件不變的情況下，光電流的大小隨著正向電壓的增大而增大，當(dāng)正向電壓增加到一定值時(shí)，光電流大小不再變化，達(dá)到飽和．在光的頻率不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大。光電效應(yīng)存在飽和電流光電流與電壓的圖象光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理示意圖存在截止頻率；光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性；存在飽和電流；反向電壓

++++++一一一EEF－vUKA速率最大的是vc最大的初動(dòng)能

【存在著遏止電壓】：使光電流減小到0的反向電壓UC稱為遏止電壓。①對(duì)于同一種顏色（頻率）的光，無(wú)論光的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都一樣光電流與電壓的圖象

【存在著遏止電壓】：使光電流減小到0的反向電壓UC稱為遏止電壓。①對(duì)于同一種顏色（頻率）的光，無(wú)論光的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都一樣②光的頻率發(fā)生變化時(shí)，遏止電壓也會(huì)發(fā)生變化。

【存在著遏止電壓】：使光電流減小到0的反向電壓UC稱為遏止電壓。①對(duì)于同一種顏色（頻率）的光，無(wú)論光的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都一樣②光的頻率發(fā)生變化時(shí)，遏止電壓也會(huì)發(fā)生變化。③這表明光電子的能量（動(dòng)能）只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)最大初動(dòng)能光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理示意圖存在截止頻率；光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性；存在飽和電流；存在遏止電壓，與入射光頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)Part03經(jīng)典電磁理論解釋的困難經(jīng)典電磁理論解釋的困難⑴當(dāng)光照射金屬表面時(shí)，電子會(huì)吸收光的能量。若電子吸收的能量超過(guò)逸出功，電子就能從金屬表面逸出，這就是光電子。⑵光越強(qiáng)，逸出的電子數(shù)越多，光電流也就越大。⑸如果光很弱，電子需要幾分鐘到十幾分鐘的時(shí)間才能獲得逸出表面所需的能量，這個(gè)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生光電流的時(shí)間。⑶不管光的頻率如何，只要光足夠強(qiáng)，電子都可以獲得足夠能量從而逸出表面，不應(yīng)存在截止頻率；⑷光越強(qiáng)，光電子的初動(dòng)能應(yīng)該越大，所以截止電壓Uc應(yīng)該與光的強(qiáng)弱有關(guān)；這些結(jié)論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相矛盾，

經(jīng)典電磁理論更是無(wú)法解釋。存在截止頻率（紅限）——沒(méi)有能量積累過(guò)程初動(dòng)能(遏止電壓)與光強(qiáng)無(wú)關(guān)——取決于入射光的頻率光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性——沒(méi)有能量積累過(guò)程課堂小結(jié)一、光電效應(yīng)：金屬在光的照射下發(fā)射電子的現(xiàn)象稱為

光電效應(yīng)。二、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性；存在截止頻率；存在飽和電流；存在遏止電壓。三、經(jīng)典電磁理論解釋的困難疑難之一：遏止電壓由入射光頻率決定，與光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)；疑難之二：存在截止頻率；疑難之三：具有瞬時(shí)性。課堂練習(xí)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示，現(xiàn)用發(fā)出紫外線的弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度。（1）鋅板帶的是

電荷，請(qǐng)解釋鋅板帶電的原因。（2）將帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，驗(yàn)電器指針偏角會(huì)

發(fā)生什么變化？（3）使驗(yàn)電器指針回到零，改用強(qiáng)度更大的

弧光燈或強(qiáng)度等大的紅外線燈照射鋅板，

觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是怎樣的？正偏角減小或先減小后再增大光電效應(yīng)的發(fā)生只取決于入射光的頻率是否大于截止頻率，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)。若用紅光射線照射鋅板，紅光頻率小于紫外線，但不一定小于金屬的截止頻率，則鋅板可能發(fā)射光電子。1．（多選）有關(guān)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（

）在光顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大入射光越強(qiáng)，光電子的最大初動(dòng)能越大，因而遏止電壓越大不管入射光的頻率如何，只要光足夠強(qiáng)，就會(huì)有光電流產(chǎn)生當(dāng)入射光頻率超過(guò)截止頻率時(shí)，無(wú)論入射光怎樣微弱，都會(huì)瞬間產(chǎn)生光電流AD課堂練習(xí)2．（單選）在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來(lái)不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連。用弧光燈照射鋅板時(shí)，驗(yàn)電器的指針就張開(kāi)一個(gè)角度，如圖所示，這時(shí)（

）鋅板帶正電，指針帶負(fù)電鋅板帶正電，指針帶正電鋅板帶負(fù)電，指針帶正電鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電B課堂練習(xí)3.(多選)如圖所示是利用光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖，用一定強(qiáng)度的某頻率的可見(jiàn)光照射光電管的陰極K，電流表中有電流通過(guò)，則()若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭置于b端，電流表中一定有電流通過(guò)若改用紫外線照射陰極K，電流表

中一定有電流通過(guò)若將電源反接，光電管中可能有

電流通過(guò)若減小可見(jiàn)光的光照強(qiáng)度，電流表

中一定無(wú)電流通過(guò)ABC課堂練習(xí)4．（多選）現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生。下列說(shuō)法正確的是（

）入射光的頻率變高，飽和光電流變大入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生BC課堂練習(xí)5．（多選）光電效應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律中，經(jīng)典波動(dòng)理論