光的粒子性课件.ppt

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1、2光的粒子性问题1：回顾前面的学习，总结人类对光的本性的认识的发展过程？1672牛顿微粒说T/年惠更斯波动说1690麦克斯韦电磁说18641905爱因斯坦光子说波动性粒子性1801托马斯·杨双缝干涉实验1814菲涅耳衍射实验赫兹电磁波实验1887赫兹发现光电效应牛顿微粒说占主导地位波动说渐成真理……….光的本性历史回顾紫靛光的颜色波长频率红色约625—740纳米约480—405兆赫橙色约590—625纳米约510—480兆赫黄色约565—590纳米约530—510兆赫绿色约500—565纳米约600—530兆赫青色约485—500纳米约620—600兆赫蓝色约440—485纳米约6

2、80—620兆赫紫色约380—440纳米约790—680兆赫波长λ频率ν大小低高用弧光灯照射擦得很亮的锌板，(注意用导线与不带电的验电器相连），使验电器张角增大到约为30度时，再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板，则验电器的指针张角会变大。。一、光电效应现象表明锌板在射线照射下失去电子而带正电（2）光电子：在光电效应中逸出的电子称为光电子。（3）光电流：光电子定向移动形成的电流叫光电流2.几个概念（1）光电效应：当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。一.光电效应的实验规律2.光电效应实验规律（1）存在饱和电流光照不变，增大UAK，G表中电流达到某一值后不再增大

3、，即达到饱和值。因为光照条件一定时，K发射的电子数目一定。实验表明：一定颜色的光，入射光越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多。阳极阴极饱和电流意义：饱和电流反映的是单位时间内发射的光电子数。饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多。饱和电流光电子数实验表明：同种颜色的入射光，光越强，饱和电流越大。说明光越强，逸出的光电子越多IIsUaOU黄光（强）黄光（弱）光电效应伏安特性曲线饱和电流使光电流减小到零的反向电压－++++++一一一一一一加反向电压，如右图所示：光电子所受电场力方向与光电子速度方向相反，光电子作减速运动。若最大的初动能U=0时，I≠0，因为电子有初速度则

4、所有光电子都无法到达A极板，光电流I=0，式中UC为遏止电压一.光电效应的实验规律(2)存在遏止电压vEEUFKA实验表明:对于同一颜色(频率)的光,无论光的强弱如何,遏止电压是一样的.光的频率增大，遏止电压也增大。一.光电效应的实验规律光电效应伏安特性曲线IUaOU黄光（强）黄光（弱）遏止电压蓝光Ub遏止电压光电子最大初动能入射光的频率越高，光电子的最大初动能越大。与入射光的强弱无关。经研究后发现：二.光电效应的实验规律对于每种金属，都相应确定的截止频率c。当入射光频率>c时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率<c时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。(3)存在截止频

5、率温度不很高时，电子不能大量逸出，是由于受到金属表面层的引力作用，电子要从金属中挣脱出来，必须克服这个引力做功。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W0。截止频率逸出功实验结果：即使入射光的强度非常微弱，只要入射光频率大于被照金属的极限频率，电流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。更精确的研究推知，光电子发射所经过的时间不超过10－9秒（这个现象一般称作“光电子的瞬时发射”）。光电效应在极短的时间内完成二.光电效应的实验规律(4)具有瞬时性勒纳德等人通过实验得出以下结论：①对于任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，

6、低于这个频率就不能发生光电效应；②当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强，饱和电流越大；③光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大；④入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9秒.一.光电效应的实验规律逸出功W0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。光越强，逸出的电子数越多，光电流也就越大。①光越强，光电子的初动能应该越大，所以遏止电压UC应与光的强弱有关。-9√温度不很高时，电子不能大量逸出，是由于受到金属表面层的引力作用，电子要从金属中挣脱出来，必须克服这个引力做功。二.光电效应解释中的疑难实验表明:对于一定颜

7、色(频率)的光,无论光的强弱如何,遏止电压是一样的.以上三个结论都与实验结果相矛盾的，所以无法用经典的波动理论来解释光电效应。③如果光很弱，按经典电磁理论估算，电子需几分钟到十几分钟的时间才能获得逸出表面所需的能量，这个时间远远大于10S。②不管光的频率如何，只要光足够强，电子都可获得足够能量从而逸出表面，不应存在截止频率。经研究后发现：对于每种金属，都相应确定的截止频率c。当入射光频率>c时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率<c时，无论光强多大也无电子逸