§17.2光的粒子性

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1、§17.2光的粒子性【学习目标】1、了解光电效应的实验规律2、掌握爱因斯坦的光电效应方程3、了解康普顿效应及光子的动量【课堂活动】活动一、光电效应【思考与讨论】若把不带电的一块锌板连接在验电器上，用紫外线灯照射锌板，验电器指针有何变化？1、光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的________从表面逸出的现象。如图所示。2、光电子：光电效应中发射出来的电子。3、光电效应的实验规律．(1)存在着饱和光电流：在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越。这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间

2、内发射的__________越多。(2)遏止电压．如图所示实验中，若A接负极，K接正极，在光电管两极间形成使光电子________（“加速”或“减速”）的电场，这时，使光电流减小到零的反向电压Uc称为________，根据动能定理有mevc2＝________.(3)存在截止频率．当入射光的频率小到某一数值νc时，遏止电压Uc减小到零时，也没有光电流，即没有______________产生，即没有发生光电效应，νc称为__________或__________．这就是说，当入射光的频率ν______

3、____时，不论光多么强，光电效应都不会发生．(4)光电效应具有瞬时性：光电效应几乎是_______发生的，从光照射到产生光电流的时间不超过_______。活动二、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______，叫作这种金属的逸出功，用字母________表示，不同金属的逸出功是________的．2、光电效应中，经典电磁理论可以解释的是光越强，逸出的电子越，光电流也就越；但是无法解释的有：光电子初动能与光强弱________，遏止电压Uc与光强弱________；发生光电效

4、应时，入射光的频率存在一个________；发生光电效应的时间只需________s.活动三、爱因斯坦光电效应方程．1、光子：光本身就是由一个个不可分割的________组成的，频率为ν的光的能量子为________，这些能量子被称为光子．2、爱因斯坦光电效应方程：在光电效应中，金属表面中的电子吸收一个光子获得的能量_____，这些能量的一部分用来__________________，剩下的表现为__________________．即hν＝________或Ek＝________.3、用爱因斯坦光

5、电效应方程解释光电效应的实验规律．（1）方程Ek＝hν－W0表明，光电子的初动能与入射光的频率ν成________关系，与光强________．只有当________时，才有光电子逸出，νc＝________是光电效应的截止频率．（2）电子一次性吸收光子的________能量，________积累能量的时间，光电流自然是瞬时发生的．（3）光强较大时，包含的光子数________，照射金属时产生的光电子________，因而饱和电流________，所以饱和电流与光强成正比．4、光电效应中入射光强度、

6、频率的影响情况（1）入射光频率→决定光子→决定。（2）入射光强度→决定单位时间内接收的→决定单位时间内发射的光电子数。例1：用能量为5.0eV的光子照射某金属的表面，金属发射光电子的最大初动能为1.5eV，则该金属的逸出功为多大？例2：如图所示，当电键S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。(1)求此时光电子的最大初动能的大小。(2)求

7、该阴极材料的逸出功。答案：(1)0.6eV　(2)1.9eV针对训练：如图所示，阴极K用极限波长λ0＝0.66μm的金属铯制成，用波长λ＝0.50μm的绿光照射阴极K，调整两个极板电压，当A板电压比阴极高出2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数为0.64μA，求：(1)每秒阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能。(2)如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能。答案：(1)4.0×1012个　9.5×10－20J　(2)8×1012个9．5

8、×1020J例3：如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由图可知(　AC　)A．该金属的极限频率为4.27×1014HzB．该金属的极限频率为5.5×1014HzC．该图线的斜率表示普朗克常量D．该金属的逸出功为0.5eV针对训练：用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光频率γ，得到图象如图。根据图像求出该金属的截止频率γc=____________，普朗克恒量