光的粒子性公開課課件

1、17.2 光的粒子性,表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電,,,實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入：,1. 當(dāng)光線(包括不可見光)照射在金屬表面時(shí)，金屬中有電子逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。逸出的電子稱為光電子。3.光電子定向移動(dòng)形成的電流叫光電流 。,一、光電效應(yīng)現(xiàn)象,電流表：測(cè)光電流的大小電壓表：測(cè)兩級(jí)之間的電壓大小滑動(dòng)變阻器：改變兩級(jí)之間的電壓大小,二、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,實(shí)驗(yàn)電路,實(shí)驗(yàn)表明：存在飽和電流，在光的頻率一定的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越

2、大，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多。,（一）、存在飽和電流,入射光強(qiáng)度（I）： 單位時(shí)間內(nèi)入射到單位面積上的能量。,可以理解為頻率一定時(shí)，光強(qiáng)越大，光子數(shù)越多。,UAK=0時(shí)，Is=0嗎？怎樣才能使電路中的電流為0呢？,（二）、存在遏止電壓和截止頻率,,使光電流減小到零的反向最小電壓叫遏止電壓,①實(shí)驗(yàn)表明：對(duì)于一定顏色（頻率）的光，無論光的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都是一樣的；光的頻率改變時(shí)，遏止電壓也會(huì)改變。光電子的能量只與入射光的頻率

3、有關(guān)，而與入射光的強(qiáng)弱無關(guān)。,不同金屬的截止頻率不同。,實(shí)驗(yàn)表明：產(chǎn)生光電流的時(shí)間不超過10－9s。即光電效應(yīng)幾乎是發(fā)生瞬時(shí)的。,（三）、光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性,閱讀課本32頁，思考兩個(gè)問題：（1） 什么是逸出功？（2） 經(jīng)典電磁理論在哪些方面與實(shí)驗(yàn)結(jié)論矛盾？ （課本圈劃，并理解）,使電子脫離某種金屬所做功的最小值，叫做這種金屬的逸出功。,三、光電效應(yīng)解釋中的疑難,（1）光量子假設(shè)：光子說,光本身就是由一

4、個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν。這些能量子后來被稱為光子。,四、愛因斯坦的光電效應(yīng)方程,（2）光電效應(yīng)方程,一個(gè)電子吸收一個(gè)光子的能量hν后，一部分能量用來克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的初動(dòng)能Ek，即：,,（3）光子說對(duì)光電效應(yīng)的解釋,①愛因斯坦方程表明，光電子的初動(dòng)能Ek與入射光的頻率成線性關(guān)系，與光強(qiáng)無關(guān)。只有當(dāng)hν>W0時(shí)，才有光電子逸出， 就是光電效應(yīng)的截止頻率。,

5、②電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時(shí)間，光電流自然幾乎是瞬時(shí)發(fā)生的。,③光強(qiáng)較大時(shí)，包含的光子數(shù)較多，照射金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子多，因而飽和電流大。,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),密立根由于研究基本電荷和光電效應(yīng)，特別是通過著名的油滴實(shí)驗(yàn)，證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),。,1. 光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬(　　)A．無論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于

6、極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．無論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小D．超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大,AD,2. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示．則可判斷出(　　),A．甲光的頻率大于乙光的頻率B．乙光的波長大于丙光的波長C．乙

7、光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能,B,,3．下表給出了一些金屬材料的逸出功. 現(xiàn)用波長為400 nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種(h＝6.6×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s) (　　) A．2種 B．3種 C．4種 D．5種,A,4.如圖，當(dāng)電鍵K斷開時(shí)，用光

8、子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調(diào)節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為( )　A.1.9eV B.0.6eV C.2.5eV D.3.1eV,A,10．在做光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示．