第一节光电效应 光子1

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1、退出光电效应>2021/10/5内容提要教学目标教学内容课堂练习小结退出><2021/10/5教学目标1．知道什么叫光电效应现象，明确光电效应产生的条件；2．理解光电效应的基本规律；退出主菜单><3．理解光子说的基本内容，初步学会应用爱因斯坦光子说解释光电效应现象。2021/10/5光照前光照后退出><2021/10/5Zn∽60V弧光灯玻璃2021/10/5在光（包括不可见光）的照射下从物体中发射出电子的这种现象叫做“光电效应”。概念：光电效应、光电子发射出来的电子叫“光电子”。退出><2021/

2、10/5金属中的自由电子，由于受到带正电的原子核的吸引，必须从外部获得足够的能量才能从金属中逸出。在光电效应中，这种能量要由入射光来提供。<>退出2021/10/5研究光电效应规律的装置简图退出<>2021/10/5退出<>研究光电效应规律的装置简图2021/10/5研究光电效应规律的装置简图退出<>2021/10/5退出>光电效应规律：1．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，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应。(存在极限频率)2．产生光电效应几乎是瞬时

3、的，即入射光照射到金属表面上到激发出光电子，通常不超过。(光电效应的瞬时性)<2021/10/5光电效应规律：4．当入射光的频率大于极限频率时，单位时间内激发出的光电子数目（光电流强度）与入射光的光强度成正比。3．激发出的光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大。退出><2021/10/5部分金属的极限频率和波长金属铯钠锌银铂波长λ（μm）0.66000.50000.37200.26000.1962频率γ（Hz）4.545×6.000×8.065×1.153×1.529×<

4、>退出2021/10/5阅读提纲1．光的波动说不能解释光电效应主要在哪几点2．什么是“光子说”？它又为什么能够解释光电效应3．爱因斯坦光电效应方程的物理意义是什么退出><2021/10/5一九00年，普朗克在研究电磁辐射能量分布时发现，只有在认为电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行，每一份具有hν的能量，这才能跟实验得到的能量分布事实相符合。其中h是普适恒量，ν是电磁波的频率。退出><2021/10/5退出主菜单><光子说爱因斯坦提出:光也不是连续的，是一份一份的，每一份叫光子，光子具有

5、的能量E＝hν。这个学说即为“光子说”。h=6.63×----------普朗克恒量退出导读><2021/10/5退出><光子学怎样解释光电效应呢？按光子论，光子照到金属上时，某个光子的能量h全部被某个电子全部吸收，电子吸收光子的能量后，动能立刻就增加了，不需要积累能量的过程。（解释了光电效应的瞬时性）能量h的一部分消耗于电子从金属表面逸出所需要的做的功（电子从金属表面逸出时要克服原子核的吸引力做功消耗一部分能量），通常称这一功为该金属的逸出功；剩余的能量转化为电子的初动能使电子从金属表面逃逸出来，

6、成为光电子，即产生光电效应。2021/10/5退出><电子吸收光子后是否一定从金属表面逃逸出来？？？电子吸收光子的能量后可能向各个方向运动，有的向金属内部运动，并不出来。向金属表面运动的电子，经过的路程不同，途中损失的能量也不同。唯独金属表面上的电子，只要克服金属原子核的引力做功就能从金属中逸出。这个功就是逸出功。这样的电子逸出时动能大。同时还应注意到：A．如果入射光子的频率比较低，它的能量小于金属的逸出功，就不能产生光电效应。这就是存在极限频率的原因。2021/10/5退出>

7、说，逸出功W的值是一定的；不同的金属逸出功不同，所以它们的极限频率也不同。C．根据能量守恒定律，光电子的最大初动能跟入射光子的能量和逸出功之间的关系：这个方程叫做爱因斯坦的光电方程光电方程从本质上揭示了光电效应的能量守恒规律。对于一定的金属，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大。D．如果入射光比较强，那就是单位时间内入射光子的数目多，因此产生的光电子也多，光电流就强。2021/10/5注意明确几个概念：“入射光束的强度”、“光子的能量”、“光电流强度”、“光电子的最大初

8、动能”。>退出<2021/10/5入射光束强度：指单位时间内射到金属表面单位面积上的光子总能量，在入射光频率不变的情况下，E＝Nhν，即光强∝单位时间内射到金属表面上单位面积内的光子数。光子的能量：每个光子本身所具有的能量，取决于光子本身的频率，即E＝hν。>退出<2021/10/5光电流强度：由光电子产生的，即在光照射下单位时间内从金属表面逸出的光电子数，且指的是光电流的最大值。光电子的最大初动能：只有直接从金属表面出来的光电子才具有最大初动能。>退出<2021/1