《172》-课件设计（公开）.ppt

* 17.2科学的转折：光的粒子性 锌板在紫外线线照射下失去电子而带正电 1.什么是光电效应： 照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出。这个现象称为光电效应。 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 逸出的电子称为光电子。 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。 原因:光照条件一定时，单位时间内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 － 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。 U=0时，I≠0， 因为电子有初速度 则I=0，式中UC为遏止电压 (2) a.存在遏止电压UC + + + + + + 一 一 一 一 一 一 E E U F K A 光电子的最大初动能越大,遏止电压越大 I I s U a O U 黄光（ 强） 黄光（ 弱） 光电流与电压的关系 遏 止 电 压 饱 和 电 流 蓝光 U b 阳极 阴极 对于一定颜色(频率)的光, 无论光的强弱如何,遏止电压是一样的. 光的频率? 改变时会改变。 光电子的能量只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。 b.存在截止频率 普通灯光照.验电器指针不张开 实验表明:当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应 实验结果：即使入射光的强度非常微弱，只要入射光频率大于被照金属的截止频率，电流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。 精确测量表明，产生电流的时间不超过10－9 秒。 光电效应几乎是瞬时的 (3)具有瞬时性 阳极 阴极 光电效应实验规律： ①入射光越强，饱和电流越大 ②光电子的最大初动能(或遏止电压UC)与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大. ③存在截止频率（极限频率）.入射光的频率必须大于这个频率，才能发生光电效应.不同金属截止频率不同. 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. 阳极 阴极 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 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 3.关于光电效应下述说法中正确的是( ) A.光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大 B.只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应 C.在光电效应中，饱和光电流的大小与入射光的频率无关 D.任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能发生光电效应 D 逸出功W0 使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功。 二.光电效应解释 每种金属都有自己一定的逸出功W 光照到金属表面,电子吸收能量,当具有的能量大于金属的逸出功W0,就可能从表面飞出成为光电子 经典电磁理论观点:光的能量是由光的强度(振幅)决定的,与频率无关。光的能量是连续的。 实验结论 经典电磁理论解释 光越强，逸出的电子数越多，光电流也就越大 发生光电效应时，入射光越强，饱和电流越大 光越强，光电子的初动能应该越大，所以遏止电压UC应与光的强弱有关 对一定频率的光,无论光的强弱如何,遏止电压是一样的. 光的频率? 改变时会改变;光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光的强弱无关 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 当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应 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10-9s 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. 相符 矛盾 矛盾 矛盾 1.光子： 爱因斯坦从普朗克的能量子说中得到了启发，他提出： 三.爱因斯坦的光量子假设 光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν。这些能量子后来被称为光子。 爱因斯坦的光子说 2.爱因斯坦的光电效应方程 或 ——光电子最大初动能 ——金属的逸出功 W0 一个电子吸收一个光子的能量hν后，一部分能量用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek，即： 实验结论 ３．光子说解释 发生光电效应时，入射