高二物理光的粒子性-课件.ppt

17.2《科学的转折：光的粒子性》 教学目标 知识与技能： 1．通过实验了解光电效应的实验规律。2．知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。3．了解康普顿效应，了解光子的动量 过程与方法： 经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。 3、情感态度与价值观： 领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。 【重点难点】 1、重点：光电效应的实验规律 2、难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义 应 用 光电管 1.有力地支持了爱因斯坦“光量子”假设； 2.首次在实验上证实了“光子具有动量”的假设； 3.证实了在微观世界的单个碰撞事件中，动量和能量守恒定律仍然是成立的。 康普顿的成功也不是一帆风顺的，在他早期的 几篇论文中，一直认为散射光频率的改变是由于 “混进来了某种荧光辐射”；在计算中起先只 考虑能量守恒，后来才认识到还要用动量守恒。 康普顿于1927年获诺贝尔物理奖。 三.康普顿散射实验的意义 康 普 顿 效 应 康 普 顿 效 应 康普顿,1927年获诺贝尔物理学奖 (1892-1962)美国物理学家 1927 1925—1926年，吴有训用银的X射线(?0 =5.62nm) 为入射线, 以15种轻重不同的元素为散射物质， 4.吴有训对研究康普顿效应的贡献 1923年,参加了发现康普顿效应的研究工作. 对证实康普顿效应作出了 重要贡献。 在同一散射角( )测量 各种波长的散射光强度，作 了大量 X 射线散射实验。 （1897-1977） 吴有训 三.康普顿散射实验的意义 四.光子的动量 动量能量是描述粒子的, 频率和波长则是用来描述波的 光的粒子性 一、光电效应的基本规律 小结 1.光电效应现象 2.光电效应实验规律 ①对于任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应； ② 当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比； ③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； ④入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9秒. （3）光子说对光电效应的解释 （2）爱因斯坦的光电效应方程 三、爱因斯坦的光电效应方程 （1）光子： 二、光电效应解释中的疑难 1.在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示， 这时( ) A.锌板带正电，指针带负电 B.锌板带正电，指针带正电 C.锌板带负电，指针带正电 D.锌板带负电，指针带负电 B 练习 2.一束黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是( ) A.延长光照时间 B.增大光束的强度 C.换用红光照射 D.换用紫光照射 D 练习 * 高中物理新人教版选修３- 5系列课件 问题1：回顾前面的学习，总结人类对光的本性的认识的发展过程？ 用弧光灯照射擦得很亮的锌板，(注意用导线与不带电的验电器相连），使验电 器张角增大到约为 30度时，再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板，则验电器的指针张角会变大。。 一、光电效应现象 表明锌板在射线照射下失去电子而带正电 用弧光灯照射擦得很亮的锌板，(注意用导线与不带电的验电器相连），使验电 器张角增大到约为 30度时，再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板，则验电器的指针张角会变大。。 表明锌板在射线照射下失去电子而带正电 一.光电效应的实验规律 1.什么是光电效应 当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。逸出的电子称为光电子。 一.光电效应的实验规律 光电子定向移动形成的电流叫光电流 一.光电效应的实验规律 2.光电效应实验规律 （1）存在饱和电流 光照不变，增大UAK，G表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值。 因为光照条件一定时，K发射的电子数目一定。 实验表明： 入射光越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多。 阳极 阴极 ：使光电流减小到零的反向电压 － + + + + + + 一 一 一 一 一 一 v 加反向电压，如右图所示： 光电子所受电场力方向与光电子速度方向相反，光电子作减速运动。若 最大的初动能 U=0时，I≠0， 因为电子有初速度 则I=0，式中UC为遏止电压 一.光电效应的实验规律 (2)存在遏止电压和截止频率 a.存在遏止电压UC E E U F K A I I s U a O U 黄光（ 强） 黄光（ 弱） 光电效应伏安特性曲线