高中物理第四章波粒二象性第2节光电效应与光的量子说省公开课一等奖新课获奖课件.pptx

第二节光电效应与光量子说;一、光电效应、光波动说困难

1．定义：光照射在金属表面上时，金属中电子因吸收光能量而逸出金属表面现象．

2．光电效应特征

(1)任何金属均存在截止频率(极限频率)，只有________截止频率，才能引发光电效应．

(2)发生光电效应时，光电流大小由______决定，______越大，光电流越大．

(3)光电子最大初动能与入射光频率成_____关系．

(4)光电效应含有瞬时性，发生时间不超出10－9s.

3．光波动说无法解释光电效应现象．;二、光量子概念提出、光电效应方程

1．光子说：爱因斯坦提出，在空间传输光不是连续，而是一份一份，每一份叫做一个光量子，简称_______

2．光子能量ε＝hν，其中ν指光______光电效应显示了光_______

3．光电效应方程：______________

4．光量子说能很好地解释光电效应现象．;问题1：人类对光本性认识发展经历了哪些主要过程？;小结：人类对光本性认识历史进程：;用弧光灯照射擦得很亮锌板，(注意用导线与不带电验电器相连），使验电器张角增大到约为30度时，再用与丝绸磨擦过玻璃棒去靠近锌板，则验电器指针张角会变大。。;小结：光电效应与光电流：;问题2：光电效应试验得出了哪些规律？;;;光强较弱;U;光电效应规律：;问题3：光电效应试验规律与经典电磁理论产生了什么矛盾？;;问题4：为了解释光电效应试验规律爱因斯坦提出了光量子说，其内容是什么？是怎样解释？;量子假说光子：;光电方程光子说对光电效应解释：;3.从方程能够看出光电子初动能和照射

光频率成线性关系

4.从光电效应方程中，当初动能为零时，

可得极极限频率：;因为爱因斯坦提出光子假说成功地说明了光电效应试验规律,荣获1921年诺贝尔物理学奖。;爱因斯坦因为对光电效应理论解释和对理论物理学贡献取得1921年诺贝尔物理学奖;金属;;应用;例1.(年高考广东理综卷)光电效应试验中，以下表述正确是()

A．光照时间越长光电流越大

B．入射光足够强就能够有光电流

C．遏止电压与入射光频率相关

D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子;解析：在光电效应中，若照射光频率小于极限频率，不论光照时间多长，光照强??多大，都无光电流，当照射光频率大于极限频率时，立刻有光电子产生，时间间隔很小，故A、B错误，D正确．由－eU＝0－Ek，Ek＝hν－W，可知U＝(hν－W)/e，即遏止电压与入射光频率ν相关．

【答案】CD;变式训练1以下光子说解释光电效应规律说法中，正确有()

A．存在极限频率是因为各种金属都有一定逸出功

B．光频率越高，电子得到光子能量越大，逸出后飞离金属最大初动能越大

C．电子吸收光子能量后动能马上增加，成为光电子不需要时间

D．光强度越大，单位时间内入射光子数越多，光电子数越多，光电流越大;解析：选ABD.因为各种金属都有一定逸出功，所以光照射金属时电子不一定逸出，所以存在极限频率，A选项正确；光频率越高，电子得到光子能量越大，克服逸出功后飞离金属最大初动能越大，B选项正确；电子吸收光子能量后不一定逸出，也不一定成为光电子，C选项错误；产生光电效应后，光强度越大，产生光电效应电子越多，逸出光电子也就越多，光电流也就越大，D选项正确．;例2.在做光电效应试验时，某金属被光照射发生了光电效应，试验测得光电子最大初动能Ek与入射光频率ν关系如图所表示，由试验图线可求出()

A．该金属极限频率和极限波长

B．普朗克常量

C．该金属逸出功

D．单位时间内逸出光电子数

;【思绪点拨】由题目可知光电子最大初动能与入射光频率之间关系图像，解答本题可先由光电效应方程写出最大初动能与入射光频率关系式，再明确图像斜率、截距等物理意义，进而分析判断．

【解答】依据光电效应方程Ek＝hν－W可知，当Ek＝0时，ν＝ν0，即图像中横坐标截距在数值上等于金属极限频率．;图线斜率k＝tanθ＝.可见图线斜率在数值上等于普朗克常量．据图像，假设图线延长线与Ek轴交点为C，其截距为W，有tanθ＝W/ν0.而tanθ＝h，所以W＝hν0.即图像中纵坐标轴截距在数值上等于金属逸出功．

【答案】ABC;变式训练2用不一样频率紫外线分别照射钨和锌表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν改变Ek－ν图像．已知钨逸出功是3.28eV，锌逸出功是3.34eV，若将二者图线画在同一个坐标图中，以实线表示钨，虚线表示锌，如图所表示，能正确反应这一过程图像是();解析：选A.依据光电效应方程Ek＝hν－W可知Ek－ν图像斜率为普朗克常量h，所以图中两线应平行，C、D错；图线与横轴交点表示恰能发生光电效应(光电