福建省福鼎市第二中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí) 光電效應(yīng)課件

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1、用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導(dǎo)線(xiàn)與不帶電的驗(yàn)電器相連），使驗(yàn)電 器張角增大到約為 30度時(shí)，再用與絲綢磨擦過(guò)的玻璃棒去靠近鋅板，則驗(yàn)電器的指針張角會(huì)變大。一、光電效應(yīng)現(xiàn)象一、光電效應(yīng)現(xiàn)象(1887年赫茲發(fā)現(xiàn)）年赫茲發(fā)現(xiàn)）表明鋅板在射線(xiàn)照射下失去電子而帶正電1.定義：定義：在光(包括不可見(jiàn)光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子2.影響因素：影響因素：入射光頻率 當(dāng)入射頻率大于某頻率以后，入射頻率越大，光電子逸出速度越大。光照強(qiáng)度 光照強(qiáng)度越強(qiáng)，逸出的光電子數(shù)越多。二、光電效應(yīng)規(guī)律二、光電效應(yīng)規(guī)律1 1、產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件2 2、光電子最大初動(dòng)能4、光電流

2、強(qiáng)度的決定3 3、光電效應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)間1 1、產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件、產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件 如圖所示裝置，不同單色光照射不同金屬，要產(chǎn)生光電效應(yīng)，必須有一個(gè) 如鋅板用紫外線(xiàn)照射，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，用可見(jiàn)光照射則不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論 任何一種金屬，都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，低于這個(gè)頻率的光，無(wú)論光強(qiáng)怎樣大，也不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。最低頻率。 光電效應(yīng)中從金屬出來(lái)的電子，有的從金屬表面直接飛出，有的從內(nèi)部出來(lái)沿途與其它粒子碰撞，損失部分能量，因此電子速度會(huì)有差異，直接從金屬表面飛出的速度最大，其動(dòng)能為最大初動(dòng)能。(1)最大初動(dòng)能的概念VV2 2、光電子最大初動(dòng)能、

3、光電子最大初動(dòng)能（2）最大初動(dòng)能的結(jié)論 光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光的頻率度無(wú)關(guān)，只隨入射光的頻率增大而增大而增大。增大。 精確的實(shí)驗(yàn)表明:3 3、光電效應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)間、光電效應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)間 圖中發(fā)射光電子的陰極K，它相對(duì)圖中A極電勢(shì)可正可負(fù)。 現(xiàn)將圖中電源正負(fù)極反接（正向電壓）移動(dòng)P適當(dāng)調(diào)整AK間初始電壓，使光電子一旦飛出，電流表G指針就偏轉(zhuǎn)，以便了解入射光照射多長(zhǎng)時(shí)間才產(chǎn)生光電效應(yīng)。實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果 即使入射光強(qiáng)度非常弱，只要入射光頻率大于極限頻率，電流表指針也幾乎隨著入射光照射立即偏轉(zhuǎn)，精確實(shí)驗(yàn)表明，光電子光電子發(fā)射至光電流產(chǎn)生最多相差發(fā)射至光電

4、流產(chǎn)生最多相差10-9秒。秒。甲4、光電流強(qiáng)度的決定 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí),光電流強(qiáng)度與入射光電流強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。光的強(qiáng)度成正比。多次實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:光電效應(yīng)的規(guī)律光電效應(yīng)的規(guī)律:各種金屬都存在極限頻率各種金屬都存在極限頻率0，只有，只有0 才能發(fā)生光電效應(yīng)；才能發(fā)生光電效應(yīng)；光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)， 只隨入光的頻率增大而增大；只隨入光的頻率增大而增大；瞬時(shí)性（光電子的產(chǎn)生不超過(guò)瞬時(shí)性（光電子的產(chǎn)生不超過(guò)10-9s）；）；當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流的當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流的 強(qiáng)

5、度與入光的強(qiáng)度成正比。強(qiáng)度與入光的強(qiáng)度成正比。三、愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程三、愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)有力地證明了光具有粒子性 愛(ài)因斯坦 （18791955）逸出功 W=h0愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)。光是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子，每個(gè)電子只吸收一個(gè)光子，光子的能量E跟光的頻率成正比：E=h Whmvm221根據(jù)能量守恒定律,光電子的最大初動(dòng)能 入射光子的能量h、金屬逸出功W之間有下面關(guān)系：221mmv例題：下表列舉了幾種金屬的逸出功，則用波長(zhǎng)為 的光束照射它們，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的金屬有哪些？ m61047. 0金屬種類(lèi)銫鈉鋅鎢銀逸出功W/eV1.882.493.344.524.78四、

6、光的波粒二象性四、光的波粒二象性由光子的能量E=h 1.干涉、衍射以無(wú)可辯駁的事實(shí)表明光是一種波；光電效 應(yīng)又用無(wú)可辯駁的事實(shí)表明光是一種粒子；因此現(xiàn)代物 理學(xué)認(rèn)為：光具有波粒二象性。2正確理解波粒二象性波粒二象性中所說(shuō)的波是一種概率波，對(duì)大量光子才有意義。波粒二象性中所說(shuō)的粒子，是指其不連續(xù)性，是一份能量。個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果 往往表現(xiàn)為波動(dòng)性。高的光子容易表現(xiàn)出粒子性；低的光子容易表現(xiàn)出波動(dòng)性。光在傳播過(guò)程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)往 往表現(xiàn)為粒子性。練習(xí)1、可見(jiàn)光子的能量有多大？求波長(zhǎng)是0.4微米的可見(jiàn)光子和波長(zhǎng)為10-7微米的射線(xiàn)光子的能量?(用電子伏特作為能量單位)解答2、 使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的最長(zhǎng)波長(zhǎng)是0.3720微米，鋅的逸出功是多少？解答