高中物理 第十七章 波粒二象性 2 光的粒子性對光電效應(yīng)的解釋素材 新人教版選修3-5（通用）

光的粒子性對光電效應(yīng)的解釋 愛因斯坦光電效應(yīng)方程20世紀(jì)初，德國物理學(xué)家馬克斯·普朗克提出了能量子的概念，但很少人接受它，但年輕的愛因斯坦注意到了能量子的意義，提出光在吸收和發(fā)射時能量是一份一份的，光本身也是由一個個不可分割的能量子組成的，這些能量子叫做光子。愛因斯坦就此提出了一個關(guān)系式：Ek=h-W0，即愛因斯坦光電效應(yīng)方程。（其中h為普朗克常量，為光的頻率，W0為逸出功，就是電子脫離金屬吸引需要做的功）它很好地解釋了許多結(jié)論，為光的粒子說奠定了基礎(chǔ)。密立根的實(shí)驗(yàn)愛因斯坦提出光電效應(yīng)方程及光電效應(yīng)的解釋時，實(shí)驗(yàn)測量不精確，這種觀點(diǎn)也與以往的觀點(diǎn)有很大差別，所以并沒有立刻得到承認(rèn)。1907年起，美國物理學(xué)家密立根開始實(shí)驗(yàn)測量光電效應(yīng)中幾個重要的物理量，他測出了金屬的遏止電壓與光的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程算出普朗克常量h，并與根據(jù)黑體輻射得出的普朗克常量進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：兩者只有0.5%的誤差。成為了光電效應(yīng)方程的第一次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。h= 6.626 ×10-34 J·s康普頓效應(yīng)1918-1912年，美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨對X射線的散射時，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，不但有波長等于原波長的射線，而且還有波長大于原波長0的部分，這個效應(yīng)被稱為康普頓效應(yīng)。而在解釋這個效應(yīng)時，經(jīng)典的波動理論又遇到了困難，于是康普頓用光子的模型成功地解釋了這種現(xiàn)象，他認(rèn)為光子不但具有能量，還具有動量，光子的動量p=h/。這又進(jìn)一步支持了光的粒子說。