配套新教材-物理-RJ-选择性必修第三册-第四章原子结构和波粒二象性第2节光电效应.pptx

第;通过实验，了解光电效应现象及其规律。

了解爱因斯坦光电效应理论及其意义，能用爱因斯坦光电效应方程解释光电效应现象。

了解康普顿效应及其意义。

能根据实验结论说明光的波粒二象性。;引入;1.光电效应现象

19世纪末赫兹用实验验证了麦克斯韦的电磁场理论,明确了光的电磁说,同时赫兹也最早发现了光电效应现象。

(1)演示:如图所示,用紫外线灯照射锌板,与锌板相连

的验电器就带正电,这说明锌板在光的照射下发射了电子。

(2)定义:在光(包括不可见光)的照射下物体发射电子的现象叫做光电效应。

发射出来的电子叫做光电子。光电子定向移动形成的电流叫光电流。

深度理解:(1)光电效应的实质:光现象转化为电现象;

(2)使锌板发射电子的光是紫外线灯发出的紫外线.

;2.光电效应实验

(1)实验目的

研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色(频率)等物理量间的关系。

(2)光电效应的实验装置

如图所示,阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的

两个电极,阴极K在受到光照时能够发射电子。电源加

在K与A之间的电压大小可以调整,正负极也可以对调,

当电源按图示极性连接时,阳极A吸收阴极K发出的电子,在电路中形成光电流。;①存在饱和电流;(3)光电效应的实验结论

在入射光强度和频率不变的情况下,I-U曲线如图所示,曲线表明,当加速电压U增大到一定值时,光电流达到饱和值,这是因为单位时间内从阴极K射出的电子全部到达阳极A,若单位时间从阴极K上逸出的光电子数目为n,则饱和电流lm=ne,式中e为电子电荷量.;：使光电流减小到零的反向电压;;?;②存在截止频率:在用相同频率、不同强度的光去照射阴极K时,得到的I-U曲线如图所示(Io1、Io2、Io3表示入射光的强度),它显示了对于不同强度的光,UC是相同的,Im是不同的,这说明相同频率、不同强度的光所产生的光电子的最大初动能是相同的,饱和电流I是不同的。此外,用相同强度、不同频率的光去照射阴极K时,实验结果是频率越高,UC越大,如图甲所示;还得到了遏止电压UC与入射光频率v的图线呈线性关系,如图乙所示频率低于vc的光不论光强多大,都不能产生光电子,因此vc称为截止频率,对于不同材料,其截止频率不同。;（1）饱和电流和入射光的强度的关系

入射光越强，饱和电流越大。即饱和电流的大小和的强度成正比,也就是单位时间内逸出的光电子数目与入射光的强度成正比。;(2)光电子的最大初动能与入射光强度的关系

光电子的最大初动能(或遏止电压)与入射光的强度无关,只与入射光的频率有

关,频率越高,光电子的最大初动能越大。

(3)光电效应的产生与入射光的频率和光强的关系

①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产生光电效应;

②频率低于v的入射光,无论光的强度多大照射时间多长都不能使光电子逸出。

入射光强度

入射光频率;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。;思考与讨论：人们知道，金属中原子外层的电子会脱离原子而做无规则热运动，但在温度不很高时，电子并不能大量逸出金属表面，这是为什么呢？;1.逸出功：;1.光子说：;2）光子的最大初动能与入射光频率有关，与光的强度无关。这就解释了遏止电压和光强无关.;;1.光的散射：;3.光子说对康普顿效应的解释;五光的波粒二象性;本课小结;当堂检测;2.现用某一光电管进行光电效应实验，当某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是（）

A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大

B.保持入射光的光强不变，入射光的频率变高，饱和光电流变大

C.保持入射光的光强不变，入射光的频率变低，光电子的最大初动能变大

D.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生

?;3.［多选］在演示光电效应实验的过程中，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，则（）

A.验电器的指针带正电

B.验电器的指针带负电

C.增大光的强度，逸出的光电子的最大初动能不变

D.延长光照时间，逸出的光电子的最大初动能变大;4.如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极，发现电流表示数不为0。合上开关S，调节滑动变阻器，发现当电压表示数小于0.6V时，电流表读数仍不为0；当