光电效应 课件.ppt

光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步。 赫兹 但是早在1887年赫兹在作电磁实验时，偶然发现了一个后来被称作光电效应的现象，这个现象使光的电磁说遇到了无法克服的困难。 一、光电效应（实验） 二、光电效应的规律 三、研究波动理论在解释光电效应时的矛盾 四、理解爱因斯坦的光子说和光电效应方程 学习目标： 运用光子说解决矛盾 验电器 锌板 弧光灯 e 光电效应： 发射出来的电子叫光电子。 在光的照射下物体发射电子的现象。 光电子 : 1、光电效应的规律 如锌板用紫外线照射，能产生光电效应， 用可见光照射则不能产生光电效应。 实验结论 入射光的频率必须大于某个值才能产生光电效应，低于这个值的光，无论光的强度怎样大，也不能产生光电效应。 实验现象： 这一频率的界限叫做极限频率. （1）某光恰能使锌发生光电效应，那么能使表格内哪些金属发生光电效应? （2）表中哪种金属最易发生光电效应? （3）为什么各种金属的极限频率不同? /Hz 196 260 372 558 660 /nm 15.3×1014 11.5×1014 8.07×1014 5.38×1014 4.55×1014 铂 银 锌 钾 铯 几种金属的极限频率 和极限波长 问题： 1. 任何一种金属，都有一个极限频率 2、光电效应产生的时间 即使入射光强度非常弱，只要入射光频率大于极限频率，电流表指针也几乎随着入射光照射立即偏转，精确实验表明，光电子发射的时间为10-9秒。 3、光电子最大初动能 (1)最大初动能的概念 (2)最大初动能的决定因素 光电效应中从金属出来的电子，有的从金属表面直接飞出，有的从内部出来沿途与其它粒子碰撞，损失部分能量，因此电子速度会有差异，直接从金属表面飞出的速度最大，其动能为最大初动能。 (1)最大初动能的概念 v V （2）最大初动能的决定因素 光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大。 光电效应的规律 3、光电子的最大初动能Ek 与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大 ． 2、光电效应的发生几乎是瞬时的．10-9s 1、任何一种金属，都存在极限频率，只有当入射 光的频率大于极限频率，才能发生光电效应． 思考 为什么说光的波动理论无法解释光电效应的规律？ 光的波动理论是怎样描述光的能量的呢？ 1、能量是连续的． 2、光强（振幅）越大，光能越大，光的能量与 频率无关． 光的波动理论描述光的能量 1、波动理论无法解释极限频率． 2、光电子最大初动能的大小应与光强有关，与 频率无关 ． 波动理论在解释光电效应时的矛盾 3、弱光照射时应有能量积累过程，不应瞬时发生． 光的波动理论在解释光电效应时遇到了巨大的困难。后来，爱因斯坦在普朗克量子化理论的启发下，提出了光子学说． 普朗克 爱因斯坦 光子说 爱因斯坦在1905年提出，在空间中传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子. 光子的能量和频率成正比： 逸出功：电子从金属中飞出时需要克服原子核对它的吸引而做功，使电子脱离某种金属所做功的最小值叫做这种金属的逸出功。用 W 表示 爱因斯坦光电效应方程 EK 表示最大初动能 光电效应有力地证明了光具有粒子性 EK=hv-w 　　当光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中的某个电子全部吸收，电子的动能立刻增大并不需要积累能量的过程，如果电子的动能足够大，能克服内部原子 核对它的引力，就可以离开金属的表面逸离出来，成为光电子。 如果入射光子的频率比较低，它的能量不能产生光电效应，而将所吸收的光子能量立刻转化为内能，这就是金属存在极限频率的原因。 问题： 1.光电子和光子是一回事吗？ 2.光子说和微粒说一样吗？ 3.光子说和波动说的区别？ 光的强度：指的是单位时间里入射到(金属)单位面积的光子总能量 光的强度取决于：单位时间内照射的光子的个数和单个光子的能量 4、光电流强度的决定 当入射光的频率大于极限频率时， 光电流强度与入射光的强度成正比。 实验结论是: * *