光电效应光子二.pptx

爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程遏遏止止电电压压U黄光（弱）黄光（弱）黄光（强）黄光（强）IO蓝光蓝光aUbU存在着饱和电流。当入射光的频率不变时，入射光越强，饱和光电流越大；存在着遏遏止电压。光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大；瞬时性。光电子的发射不超过10-9秒.存在截止频率c。当入射光频率 c时，光电子才能逸出金属表面；当入射光频率 c时，无论光强多大也无光电子逸出金属表面。光电效应的实验规律光电效应的实验规律逸出功：逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值一、逸出功定义一、逸出功定义根据定义：逸出功为原子的外层电子脱离原子核时，克服原子核引力做的功。二、电磁理论对光电效应的解释二、电磁理论对光电效应的解释-92、电磁理论无法解释以下结论：光越强，光电子的初动能应该越大，所以遏止电压应与光的强弱有关。不管光的频率如何，只要光足够强，电子都可获得足够能量从而逸出表面，不应存在截止频率。如果光很弱，按经典电磁理论估算，电子需几分钟到十几分钟的时间才能获得逸出表面所需的能量，这个时间远远大于10 S。1、电磁理论可以解释以下结论：光越强，逸出的电子数越多，光电流越大。可以解释光电效中存在着饱和光电流。1.爱因斯坦的光量子假设在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分克服金属的逸出功，剩余的变为逸出后光电子的最大初动能Ek。由能量守恒可得出：2.爱因斯坦光电效应方程三、爱因斯坦对光电效应的解释三、爱因斯坦对光电效应的解释光量子假说是对普朗克能量子假说的延伸。光不仅在发射和吸收时的能量为h，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的。频率为的光的能量子为h，这些能量子称为光子。（区别光电子）思考与讨论思考与讨论课本P33对上述结果的进一步分析（1）变形可得：Uc图象是一条斜率为 的直线对于确定的金属，逸出功是 定值，电子电荷e和普朗克常量h都是常量，所以遏止电压 与光的频率之间是线性关系。Ek越大，Uc越高；Uc为零，Ek为零，即没有光电子此时，入射光的频率为截止频率c。所以与所以与Uc=0Uc=0对应的频率应该是截止频率对应的频率应该是截止频率cc对上述结果的进一步分析（2）3.3.光子说对光电效应的解释光子说对光电效应的解释电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流自然几乎是瞬时发生的。对于同种频率的光，光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子多，因而饱和电流大。爱因斯坦方程表明，光电子的初动能与入射光的频率成线性关系，与光强无关。只有当 时，才有光电子逸出，就是光电效应的截止频率。入射光强度的定义：单位时间照射到金属表面单位面积的总能量。所以光较强时，光子总能量越大。.光电效应理论的验证光电效应理论的验证美国物理学家密立根，花了十年时间做了“光电效应”实验，结果在1915年证实了爱因斯坦方程，h 的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正确。爱因斯坦由于对光电效应的理论解释和对理论物理学的贡献获得1921年诺贝尔物理学奖密立根由于研究基本电荷和光电效应，特别是通过著名的油滴实验。获得1923年诺贝尔物理学奖光电效应显示了光的粒子性光电效应显示了光的粒子性各物理量间具有的决定关系入射光强单位时间内逸出的光电子数饱和电流入射光频率金属材料1 1、在可见光范围内，哪种颜色光的光子能量最大？想、在可见光范围内，哪种颜色光的光子能量最大？想想看，这种光是否一定最亮？为什么？想看，这种光是否一定最亮？为什么？在可见光范围内，紫光的光子能量最大，在可见光范围内，紫光的光子能量最大，因为其因为其频率最高频率最高。紫光不是最亮的，紫光不是最亮的，一为光强，一为光强，因为光的亮度由两个因素决定。因为光的亮度由两个因素决定。二为人眼的视觉灵敏度。二为人眼的视觉灵敏度。在光强相同的前提下，由于人眼对可见光中心部位在光强相同的前提下，由于人眼对可见光中心部位的黄绿色光感觉最灵敏，因此黄绿色光应最亮。的黄绿色光感觉最灵敏，因此黄绿色光应最亮。遏遏止止电电压压U黄光（弱）黄光（弱）黄光（强）黄光（强）IO蓝光蓝光aUbU5、根据图17.2-2所示研究光电效应的电路，利用能够产生光电效应的两种（或多种）已知频率的光来进行实验，怎样测出普朗克常量？根据实验现象说明实验步骤和应该测量的物理量，写出根据本实验计算普朗克常量的关系式。