17.2 光的粒子性

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1、光的粒子性一、光电效应1、光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出，这个现象称为光电效应。演示12、光电子：在光电效应现象中逸出的电子，叫光电子。3、光电流：光电子定向移动形成的电流，叫光电流。研究光电效应中光电子的发射情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等的关系：光束AKAVRE二、光电效应的实验规律1、存在着饱和电流：在一定的光照条件下，单位时间内阴极K发射的光电子的数目是一定的。（2）现象2：在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大。对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。（1）现象1：在光照条件（颜色和强度）不变的情况下，

2、随着电压增大，光电流趋于一个饱和值。AAK光束AVRE2、存在着遏止电压和截止频率：（1）遏止电压（Uc）：使光电流减小到零的反向电压。结论1：遏止电压的存在，说明光电子具有一定的初速度。IOUUc现象二：对于一定颜色(频率)的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样。入射光的频率改变时，Uc也会改变。结论2：光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关。IOUUc1红光(弱)红光(强)Uc2蓝光（2）截止频率（νc）：发生光电效应的最小频率结论3：入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应。现象三：当入射光的频率减小到某一数值νc时，即使不加反向电压，也没有光电

3、流，这表明已经没有光电子——即没有发生光电效应。结论4：不同金属的截止频率不同。3、光电效应具有瞬时性：当入射光频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照射到金属时立即产生光电流，时间不超过10-9s。三、光电效应解释中的疑难1、逸出功：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。不同金属的逸出功不同：2、光的电磁理论对光电效应解释的疑难：（2）光越强，光电子的初动能应该越大，所以遏止电压Uc应该与光的强弱有关，而与频率无关。（3）不管光的频率如何，只要光足够强，电子都可以获得足够能量逸出金属表面，不应存在截止频率。（4）如果光很弱，则电子需要一定时间（几

4、分钟到十几分钟，远大于10-9s）才能获得逸出金属表面所需的能量。（1）光越强，光子数越多，照射到金属表面时逸出的光电子数越多，光电流也就越大。四、爱因斯坦的光电效应方程1、光子：光由一个个不可分割的能量子组成，称为光子。2、爱因斯坦的光电效应方程：Ek——光电子的最大初动能：3、爱因斯坦理论对光电效应的解释：（1）存在着遏止电压和截止频率：①光电子的最大初动能与入射光的频率有关，而与光的强弱无关。②只有hν>W0时，即才有光电子逸出。截止频率：（3）存在着饱和电流：入射光越强，饱和电流越大。光越强，包含的光子数越多，照射金属时产生的光电子越多，因而饱和电流越大。（2）光电

5、效应具有瞬时性：不超过10-9s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产生的。4、爱因斯坦光电效应方程的实验验证：美国物理学家密立根，花了十年时间做了“光电效应”实验，结果在1915年证实了爱因斯坦方程中h的值与普朗克根据黑体辐射得出的h值在0.5%的误差范围内是一致的，证明了“光量子”理论的正确。爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应的实验规律,获得1921年诺贝尔物理学奖。密立根由于研究基本电荷和光电效应，特别是通过著名的油滴实验，证明电荷有最小单位，获得1923年诺贝尔物理学奖。一、1、（1）演示1例题1返回返回