普通物理学光电效应爱恩斯坦的光子理论.ppt

3.对于给定的金属，当照射光频率小于某因为初动能大于零，因而产生光电效应的条件是：0UK=0UKν0称为红限04.光电效应瞬时响应性质实验发现，无论光强如何微弱，从光照射到光电子出现只需要结论：光电效应的产生几乎无需时间的累积强都不会产生光电效应。（称为红限）时，无论照射光多一数值n的时间。10-9sν第29页,共55页，星期六，2024年，5月几种金属的红限及逸出功钯Pd金Au汞Hg钛Ti铯Cs12.111.610.99.9248025802750303065201.94.14.54.85.0金属红限逸出功(Hz)(A)λνc04.8=ν0（eV)+10140第30页,共55页，星期六，2024年，5月经典电磁波理论的缺陷第31页,共55页，星期六，2024年，5月1.按经典理论光电子的初动能应决定于入射光的光强，而不决定于光的频率。经典电磁波理论的缺陷第32页,共55页，星期六，2024年，5月1.按经典理论光电子的初动能应决定于入射光的光强，而不决定于光的频率。2.无法解释红限的存在。经典电磁波理论的缺陷第33页,共55页，星期六，2024年，5月1.按经典理论光电子的初动能应决定于入射光的光强，而不决定于光的频率。2.无法解释红限的存在。3.无法解释光电效应的产生几乎无须时间的积累。经典电磁波理论的缺陷第34页,共55页，星期六，2024年，5月电子的动能，即：二、爱因斯坦方程光子爱因斯坦光子假说：一束光是以光速C运动的粒子（称为光子）流，光子的能量为：ε=hn他认为金属中的自由电子吸收一个光子能量hn以后，一部分用于电子从金属表面逸出所需的逸出功A，一部分转化为光——爱因斯坦光电效应方程21hAmvn=+2第35页,共55页，星期六，2024年，5月3.从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系4.从光电效应方程中，当初动能为零时，可得到红限频率：爱因斯坦对光电效应的解释：1.光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。2.电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以无须时间的累积。Anh0=第36页,共55页，星期六，2024年，5月光子的能量、质量和动量因为：由于光子速度恒为C，所以光子的“静止质量”为零.光子的动量：光子质量:mmc220v1=c2ενφm=h=c2cνφm=hc=hλ第37页,共55页，星期六，2024年，5月光电效应在近代技术中的应用光控继电器、自动控制、自动计数、自动报警等.光电倍增管放大器接控件机构光光控继电器示意图第38页,共55页，星期六，2024年，5月例题1波长l=4.0×10-7m的单色光照射到金属铯上，求铯所释放的光电子最大初速度。利用关系代入已知数据解：铯原子红限频率=4.8×1014Hz，据爱因斯坦光电效应方程，光电子最大初动能：第39页,共55页，星期六，2024年，5月例2：当?1=5893A光照射某一光电池时，为了遏止所有电子到达阳极，需要0.30V的负电势。如果用?2=4000A光照射该光电池时，求遏止电压Ua2OO第40页,共55页，星期六，2024年，5月例2：当?1=5893A光照射某一光电池时，为了遏止所有电子到达阳极，需要0.30V的负电势。如果用?2=4000A光照射该光电池时，求遏止电压Ua2解：因为|Ua|=hc(1/?-1/?o)/e，OO第41页,共55页，星期六，2024年，5月例2：当?1=5893A光照射某一光电池时，为了遏止所有电子到达阳极，需要0.30V的负电势。如果用?2=4000A光照射该光电池时，求遏止电压Ua2解：因为|Ua|=hc(1/?-1/?o)/e，所以|Ua2|-|Ua1|=hc(1/?2-1/?1)/