2.光電效應(yīng)與光的量子說 (4)

1、第2節(jié) 光電效應(yīng)與光的量子說2017.5.19徐州一中 張祥鳳 為什么在紫外線的照射下鋅板中的自由電子會(huì)跑出來?光電效應(yīng)現(xiàn)象光電效應(yīng)現(xiàn)象 當(dāng)光（包括不可見光）照射在金屬表面上時(shí)，金屬中的電子因吸收光的能量而逸出金屬表面的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)逸出的電子稱為光電子光電子定向移動(dòng)形成的電流叫光電流實(shí)驗(yàn)焦點(diǎn)：為什么用可見光照射鋅板時(shí)沒有電子逸出，而用紫外線照射鋅板時(shí)可以逸出電子？為了探究光電效應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律，你還會(huì)做出哪些嘗試？光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置陽極陰極加正向電壓的目的是放大實(shí)驗(yàn)效果，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)“可見性”光電效應(yīng)規(guī)律（1）對(duì)于給定的光電陰極材料（金屬），都存在一個(gè)截止頻率（極限頻率）0 ，入射光的頻率只有超過

2、截止頻率，才能引起光電效應(yīng)。不同金屬材料的截止頻率不同。 （2）光電流的大小由光強(qiáng)決定，光強(qiáng)越大，光電流越大。 （3）光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成線性關(guān)系。 （4）光電子發(fā)射所經(jīng)過的時(shí)間不超過109 秒（一般認(rèn)為“光電子的瞬時(shí)發(fā)射”）。怎么測(cè)光電子的最大初動(dòng)能？ 當(dāng) K、A 間加反向電壓，電場(chǎng)反向，光電子離開陰極后克服電場(chǎng)力作功，當(dāng)電壓達(dá)到某一值 Uc 時(shí)，光電流恰為0。 根據(jù)動(dòng)能定理：eUC=EKm 。 Uc 稱為遏止電壓。黃光（ 強(qiáng)）IOU光電效應(yīng)伏安特性曲線黃光（ 弱）UC2遏止電壓UC1藍(lán)光同一頻率的光（黃光），遏止電壓Uc相同.同一頻率的光（黃光），光越強(qiáng)，光電子數(shù)越多，飽和電

3、流越大.藍(lán)光的遏止電壓的值比黃光的遏止電壓的值大. 金屬中的電子怎樣吸收入射光能量的？在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光量子，簡稱光子，每個(gè)光子的能量 h h為普朗克常量 為光的頻率愛因斯坦的光子說愛因斯坦的光子說光電效應(yīng)現(xiàn)象中一個(gè)電子只吸收一個(gè)光子的能量愛因斯坦光電效應(yīng)方程：電子逸出金屬表面所需做的最小功，稱為逸出功； 為光電子的最大初動(dòng)能。 金屬中的電子從入射光中吸收一個(gè)光子的能量h后，一部分消耗在電子由金屬內(nèi)逸出表面時(shí)所需做的功W0，另一部分轉(zhuǎn)化為光電子逸出后的動(dòng)能 Ek 。由能量守恒可得出：愛因斯坦光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證 美國物理學(xué)家密立根，花了十年時(shí)間做了“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，結(jié)果在1915年證實(shí)了愛因斯坦方程，h 的值與理論值幾乎一致，又一次證明了“光量子”理論的正確。愛因斯坦由于對(duì)光電效應(yīng)的理論解釋和對(duì)理論物理學(xué)的貢獻(xiàn)獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)密立