高二物理光电效应-讲义（教师版）.pdf

光电效应

抛砖引玉

1911年，第一届索尔维会议在布鲁塞尔召开，以后每3年举行一届。1927年，第五届索尔维会议在

比利时布鲁塞尔召开了，因为发轫于这次会议的阿尔伯特·爱因斯坦与尼尔斯·玻尔两人的大辩论，这次

索尔维峰会被冠之以“最著名”的称号。

一张汇聚了物理学界智慧之脑的“明星照”则成了这次会议的见证，数十个涵盖了众多分支的物理

学家都留下了他们的身影，爱因斯坦、玻尔更是照片的灵魂人物。

本讲概述

学习目标

1.了解光电效应实验及其实验现象和规律

2.能用爱因斯坦光电效应方程解释光电效应现象

3.能理解光子的能量和动量概念并解决相关问题

知识结构

1

一、【必备知识】普朗克黑体辐射理论

黑体和黑体辐射

1.黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，

简称黑体。

2.黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。

3.实验规律：

（1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加；

（2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。

4.量子理论的建立：德国物理学家普朗克最终在1900年底发现，如果想推导出与实验相符的黑体辐射公

式，就必须假定：组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再

分的能量值ε叫作能量子。

ε=hν

h为普朗克常量（6.63×10-34J.S）

1.即学即练

2

1.关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是（）

A.温度高的物体向外辐射电磁波，温度低的物体只吸收不辐射电磁波

B.爱因斯坦为解释黑体辐射的规律，提出了“能量子”

C.黑体辐射电磁波辐射强度按波长的分布情况只与温度有关

D.常温下我们看到物体是因为物体在不断辐射电磁波

【答案】C

【解析】A．一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，故A错误；

B．普朗克为了解释黑体辐射的规律，提出了“能量子”，故B错误；

C．根据黑体辐射规律：黑体辐射电磁波的强度，按波长的分布，只与温度有关，故C正确；

D．常温下我们看到物体是因为物体反射的光到达眼睛中，在视网膜成像，故D错误．

故选C．

【标注】【知识点】能量量子化

【素养】物质观念

2.两种温度下黑体辐射强度与频率关系如图所示，则（）

A.温度，辐射强度最大时的波长B.温度，辐射强度最大时的波长

C.温度，辐射强度最大时的波长D.温度，辐射强度最大时的波长

【答案】B

【解析】在黑体辐射中，随着温度升高，一方面各种波长（频率）的辐射强度都有增加，另一方

面，辐射强度的极大值向波长较短（频率较大）的方向移动，则由图可知，，，

，故，故B正确．

故选B．

【标注】【知识点】能量量子化

3

3.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与频率关系的图中，符合黑体辐射规律的是（）

A.B.

C.D.

【答案】C

【解析】B选项，D选项：黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，

故BD错误；

A选项，C选项：黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光

进行辐射，在以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射．即温度越高，辐射的

电磁波的波长越短，频率越大，故C正确；故A错误．

故选C．

【标注】【知识点】能量量子化

【素养】科学推理

二、【必备知识】光电效应探究