高中物理 第二章 波粒二象性 第一节 光电效应教学案 粤教版选修3-5

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1、第一节光电效应1．光电效应是指物体在光的照射下发射出电子的现象，发射出的电子称为光电子。2．光电管是利用光电效应制成的一种常见的光电器件，它可以把光信号转变成电信号。光电管主要是由密封在玻璃壳内的阴极和阳极组成，阴极表面敷有束缚电子能力较弱的碱金属。3．对于每一种金属，只有当入射光频率大于某一频率ν0时，才会产生光电流，我们称ν0为极限频率，其对应的波长称为极限波长。4．在强度和频率一定的光照射下，回路中的光电流会随着反向电压的增加而减小。并且当反向电压达到某一数值时，光电流将会减小到零，我们把这时的电压称为遏止电压，用符号U表示。5．实验探究遏止电压与光照频率和强度的关系

2、：(1)在蓝光的照射下，给光电效应的实验装置加上反向电压，逐渐增大电压，直至光电流为零，记录遏止电压的值。改变入射光的强度，重复上述步骤。发现遏止电压相同。(2)维持光照强度不变，改变入射光的频率。先采用蓝光作为入射光，记录遏止电压；再换绿光作为入射光，记录遏止电压。发现绿光遏止电压较小。探究结论：遏止电压与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，入射光频率越大，遏止电压越大。遏止电压与入射光的频率有关，说明光电子的最大初动能也与入射光的频率有关，与入射光的强度无关。光电效应非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护

3、，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。1.定义物体在光的照射下发射电子的现象称为光电效应，发射出来的电子称为光电子，光电子形成的电流称为光电流。图2－1－12．光电效应的实验探究(1)探究光电流的大小与入射光的强度及其频率的关系：①实验器材：白炽灯、滤光片、光电管、电流表、电压表、电源、电阻等。原理示意图如图2－1－1所示。②探究思路：只改变入射光的强度或频率，观察光电流的大小变化情况。③实验结论：a：能否产生光电效应与光的频率有关，与光的强度和照射时间的长短无关。b：产生光电效应时，电路中电流大小与光的强度有关，光的强度越大，电流越大。c：用不同频率的光去

4、照射锌板，发现当频率低于某一值ν0的光，不论强度多大，都不能产生光电子，因此，ν0称为极限频率，对于不同的材料，极限频率不同。极限频率对应的波长称为极限波长。(2)遏止电压与光的强度及频率的关系：①遏止电压：在光电管的两个极上加上反向电压，在强度和频率一定的光照射下，回路中的光电流会随着反向电压的增加而减小，并且当反向电压达到某一数值时，光电流将会减小到零，我们把这时的电压称为遏止电压。②遏止电压与光电子最大初动能的关系为Ekm＝mv＝eU③探究思路：只改变入射光的强度或频率，测量遏止电压的值。④实验结果：图2－1－2a：用相同频率不同强度的光去照射阴极时，遏止电压是相同的

5、。这说明同频率、不同强度的光所产生的光电子的最大初动能是相同的。b：用相同强度不同频率的光去照射阴极，频率愈高，遏止电压愈大。c：如图2－1－2所示，频率ν与遏止电压U成线性关系，图中的ν0为极限入射光频率。3．光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光频率必须高于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率的光不能发生光电效应。(2)光电子最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。(3)入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10－9s。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对

6、我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(4)当入射光的频率高于极限频率时，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度成正比。(1)发生光电效应时，电子克服金属原子核的引力逸出时，具有的动能大小不同。金属表面上的电子吸收光子后逸出时动能的值最大，称为最大初动能。(2)上面提到的入射光强度，指的是单位时间内入射在金属单位面积上的光子总能量，在入射光频率不变的情况下，光强度与光子数成正比。对于不同频率的光，即使光强度相同，光子数目也不同，因而逸出的光电子数目也有区别。1．(双选)光电效应实验中，下列表述正确的是(　　)A．光照时间越长光电

7、流越大B．入射光足够强就可以有光电流C．遏止电压与入射光的频率有关D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析：光电流的大小与光照时间无关，A项错误；如果入射光的频率小于金属的极限频率，入射光再强也不会发生光电效应，B项错误；遏止电压Uc，满足eUc＝hν－hν0，从表达式可知，遏止电压与入射光的频率有关，C项正确；只有当入射光的频率大于极限频率，才会有光电子逸出，D项正确。答案：CD电磁理论解释的困难1.电磁波动理论的观点光的能量是由光的强度决定的，而光的强度又是由光波的振幅决定的，跟频率无关2．电磁理论解释光电