高中物理光電效應(yīng) 光子2課件人教版第三冊(cè)

1、光電效應(yīng) 光子,光電效應(yīng)伏安特性曲線,光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置,光電效應(yīng),一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,2 . 光電子初動(dòng)能和入射光頻率的關(guān)系,1. 光電流與入射光光強(qiáng)的關(guān)系,結(jié)論：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電極上逸出的光電子數(shù)和入射光 光強(qiáng)成正比 .,實(shí)驗(yàn)指出：飽和光電流和入射光光強(qiáng)成正比。,當(dāng)反向電壓加至 時(shí)光電流為零，稱 為遏止電壓。,遏止電壓的存在說明光電子具有初動(dòng)能，且：,實(shí)驗(yàn)指出：遏止電壓和入射光頻率有線性關(guān)系

2、，即：,遏止電壓與入射光頻率的實(shí)驗(yàn)曲線,,結(jié)論：光電子初動(dòng)能和入射光頻率成正比， 與入射光光強(qiáng)無關(guān)。,,3、存在截止頻率（紅限）,對(duì)于給定的金屬，當(dāng)照射光頻率 小于某一數(shù)值（稱為紅限）時(shí)，無論照射光多強(qiáng)都不會(huì)產(chǎn)生光電效 應(yīng)。,結(jié)論：光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎無需時(shí)間的累積,因?yàn)槌鮿?dòng)能大于零，因而產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是：,稱為紅限（截止頻率）,4 . 光電效應(yīng)瞬時(shí)響應(yīng)性質(zhì),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無論光強(qiáng)如何微弱，從光照射到光

3、電子出現(xiàn)只需要 的時(shí)間。,幾種金屬的紅限及逸出功,,,,,鈀 Pd,金 Au,汞 Hg,鈦 Ti,銫 Cs,12.1,11.6,10.9,9.9,2480,2580,2750,303,6520,1.9,4.1,4.5,4.8,5.0,金 屬,紅 限,逸 出 功,(Hz),(A),λ,ν,c,,0,4.8,=,,ν,0,（eV),+,10,14,0,1. 按經(jīng)典理論光電子的初動(dòng)能應(yīng)決定于 入射光的光

4、強(qiáng)，而不決定于光的頻率。,二、經(jīng)典電磁波理論的缺陷,3. 無法解釋光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎無須 時(shí)間的積累。,2. 無法解釋紅限的存在。,三、 愛因斯坦方程 光量子（光子）,——愛因斯坦光電效應(yīng)方程,愛因斯坦光子假說：,3. 從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率 成線性關(guān)系。,愛因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋：,2. 電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出， 所以無須時(shí)間的累積。,1. 光強(qiáng)大，光子數(shù)多，釋放的光電

5、子也多，所以 光電流也大。,4.從光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得到 紅限頻率：,光子的能量、質(zhì)量和動(dòng)量,因?yàn)椋?由于光子速度恒為C，所以光子的“靜止質(zhì)量”為零.,光子質(zhì)量:,光子的動(dòng)量：,光子能量:,四、光的波粒二象性,A.愛因斯坦 對(duì)現(xiàn)物理方面的貢獻(xiàn)，特別是闡明光電效應(yīng)的定律,1921諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),在鋁中移出一個(gè)電子需要4.2eV的能量，波長為200nm的光射到其表面，求：1、光電子的最大動(dòng)能2、遏制電壓3