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《2019_2020学年高中物理第四章2光电效应与光的量子说课件教科版.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2光电效应与光的量子说1.了解光电效应及其实验规律,感受以实验为基础的科学研究方法.2.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义,感受科学家在面对科学疑难时的创新精神.如图所示,把一块锌板连接在验电器上,用紫外线灯照射锌板,观察到验电器的指针发生了偏转.你知道这其中蕴含的物理知识吗?提示:光究竟是什么?这似乎不应再是一个问题.因为从19世纪开始,托马斯·杨、菲涅耳、马吕斯等分别观察到了光的干涉、衍射和偏振现象,这说明光具有波动性,而本实验说明了光的粒子性.1.光电效应(1)光电效应现象:当光照射在金属表面上时,金属中的电子吸收光的能量而
2、逸出金属表面,这种现象称为光电效应.逸出的电子称为光电子.(2)光电效应的实验规律①对于给定的光电阴极材料,都存在一个发生光电效应所需的入射光的最小频率,这一频率ν0叫作光电效应的截止频率.只有频率超过ν0的光,才能引起光电效应.不同金属材料的截止频率不同.②当入射光的频率高于截止频率,光电流出现时,光电流的大小由光强决定,光强越大,光电流越大.③从阴极发出的光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系.④只要光的频率大于截止频率,即使用极弱的入射光,光电子总能立刻发射出来.思考:入射光的频率和入射光的强度对光电效应各有什么影响?
3、提示:入射光频率决定着是否产生光电效应以及发生光电效应时光电子的最大初动能;照射光的强度决定着光电流的强弱.2.光量子概念的提出光电效应方程(1)光子说:光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,这些能量子被称为光量子,简称光子.频率为ν的光子的能量为hν.(2)逸出功:在光电效应现象中,金属内的电子从入射光中吸收一个光子的能量后,消耗于电子由金属内逸出表面所需做的功W,叫作逸出功.(3)爱因斯坦的光电效应方程②物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一部分用于克服金属
4、的逸出功,剩下的表现为逸出后电子的初动能.1.光电效应中几个易混淆的概念比较(1)光子与光电子:光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电,光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其本质是电子,光子是光电效应的因,光电子是果.(2)光电子的初动能与光电子的最大初动能:光照射到金属表面时,光子的能量全部被电子吸收,电子吸收了光子的能量,可能向各个方向运动,需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量,剩余部分为光电子的初动能;只有金属表面的电子直接向外飞出时,只需克服原子核的引力做功,才具有最大初动能.光电子的初动能小于或等
5、于光电子的最大初动能.(3)光子的能量与入射光的强度:光子的能量即每个光子的能量,其值为ε=hν(ν为光子的频率),其大小由光的频率决定.入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量,入射光的强度等于单位时间内光子能量与单位面积上入射光子数的乘积.(4)光电流和饱和光电流:金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关.2.光电效应方程Ek=hν-W0的理解(1)式中的Ek是光电子的最大初动能,就某
6、个光电子而言,其离开金属时剩余动能大小可以是0~Ek范围内的任何数值.(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程.①能量为ε=hν的光子被电子吸收,电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引,另一部分就是电子离开金属表面时的动能.②如果克服吸引力做功最少为W0,则电子离开金属表面时动能最大为Ek,根据能量守恒定律可知,Ek=hν-W0.(3)光电效应方程包含了产生光电效应的条件.若发生光电效应,则光电子的最大初动能必须大于零,即Ek=hν-W0>0,3.光电效应规律中的两条线索、两个关系(1)两条线索(2)两个关系光照强弱→光
7、子数目多→发射光电子多→光电流大;光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大.光电效应实验规律可理解记忆:“放(放出光电子)不放,看光频(入射光的截止频率);放多少(光电子),看光强(入射光的光强与光子数成正比);(光电子的)最大初动能大小,看(入射光的)频率;要放瞬时放”.类型一类型二类型三光电效应的实验规律【例题1】(多选)下列对光电效应的理解正确的是()A.金属内的每个电子要吸收一个或一个以上的光子,当它积累的能量足够大时,就能逸出金属B.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功,便
8、不能发生光电效应C.发生光电效应时,入射光强度越大,光子的能量就越大,电子的最大初动能就越大D.由于不同金属的逸出功是不相同的,因此使不同金属产生光电效应的入射光的最小频率也不同类型一类型二类型三解析:按照爱因斯坦的光子说,光的能量是由光的频率决定的,与光的强度
