2017整理光的粒子性(二).ppt

* 知识回顾 ①对于任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应； ② 当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强，饱和电流越大； ③光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大； ④入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9秒. 实验规律总结 爱因斯坦光子理论 2.爱因斯坦的光电效应方程 1.光子： ——光电子最大初动能 ——金属的逸出功 W0 3.光子说对光电效应的解释 ①光电子的初动能Ek与入射光的频率成线性关系，与光强无关。只有当hνW0时，才有光电子逸出， 就是光电效应的截止频率。 ②电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流自然几乎是瞬时发生的。 ③光强较大时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子多，因而饱和电流大。 思考与讨论 课本P33 1.光的散射 光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变,这种现象叫做光的散射。 1923年康普顿在做 X 射线散射的实验时，发现散射线中除有与入射线波长相同的射线外，还有比入射线波长更长的射线，这种现象叫康普顿效应。 一.康普顿效应 2.康普顿效应 康普顿正在测晶体对X 射线的散射 二、经典电磁理论解释的困难： 1、根据经典电磁波理论，当电磁波通过物质时，物质中带电粒子将作受迫振动，其频率等于入射光频率，所以它所发射的散射光频率应等于入射光频率。 2、康普顿效应的解释 光子模型解释：发生碰撞后，光子能量减小，因此光的频率减小。根据动量守恒定律，发生碰撞后光子的动量会发生变化。 光子的动量与波长存在一定的关系： 发生碰撞后，光子的动量减小，即光的波长增大。 1.有力地支持了爱因斯坦的光子说； 2.首次在实验上证实了“光子具有动量”的假设； 3.证实了在微观世界的单个碰撞事件中，动量和能量守恒定律仍然是成立的。 康普顿的成功也不是一帆风顺的，在他早期的几篇论文中，一直认为散射光频率的改变是由于“混进来了某种荧光辐射”；在计算中起先只考虑能量守恒，后来才认识到还要用动量守恒。 康普顿于1927年获诺贝尔物理奖。 三.康普顿散射实验的意义 1925—1926年，吴有训用银的X射线(?0 =5.62nm) 为入射线, 以15种轻重不同的元素为散射物质， 4.吴有训对研究康普顿效应的贡献 1923年,参加了发现康普顿效应的研究工作. 对证实康普顿效应作出了重要贡献。 在同一散射角( )测量 各种波长的散射光强度，作 了大量 X 射线散射实验。 （1897-1977） 吴有训 四.光子的动量 1.在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时( ) A.锌板带正电，指针带负电 B.锌板带正电，指针带正电 C.锌板带负电，指针带正电 D.锌板带负电，指针带负电 B