第节光电效应.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 波与粒子第一节 光电效应,鲁科版选修,3-5,第,5,章第,1,节,光电效应,授课者：永春美岭中学 康星妹,指导教师：郑光裕,问题：这个现象说明了什么？,定义：,在光的照射下电子从物体表面逸出的现象。,光电子：在光照下从物体中飞出的电子叫光电子。,光电流：光电子在电路中形成的电流叫光电流。,光电效应,考考你：光电效应是光照下物体表面逸出电子的现象,那么只要有光照射,物体表面就会有电子逸出,?,光电效应有什么规律呢？,光电效应：照射到金属表面的光，能使金属的电子从表面溢出。（溢出的电子成为光电子）,光电效应的规律,光电效应的规律,2,、产生光电效应时,电光流随入射光强度的增大而增大。光的强度越大，单位时间内逸出金属表面的电子数越多。,3,、光电效应的发生几乎是瞬时的。,练习,1.,任何一种金属都存在,极限频率,0,，只有当入射光的频率,0,，才能发生光电效应。,（,1,）某光恰能使锌发生光电效应，那么能使表格内哪些金属发生光电效应？,（,2,）表中哪种金属最易发生光电效应,?,阅读课本，回答下列问题,196,260,372,558,660,/nm,15.310,14,11.510,14,8.0710,14,5.3810,14,4.5510,14,/Hz,铂,银,锌,钾,铯,几种金属的极限频率 和极限波长,练习：用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是,(,),A,改用频率更小的紫外线照射,B,改用,X,射线照射,C,改用强度更大的原紫外线照射,D,延长原紫外线的照射时间,B,解析：某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，,X,射线的频率比紫外线高，所以本题答案为,B.,1,、能量是连续的,2,、光的能量由光的强度决定，光的能量与频率无关,3,、电子能量的增加有一个积累过程。,经典电磁理论描述光的能量,1,、极限频率,3,、光电效应的瞬时性,2,、,光电效应中的光强增大，光电流也增大,1,、经典电磁理论无法解释极限频率。,2,、弱光照射时应有能量积累过程，不应瞬时发生。,经典电磁理论在解释光电效应时的矛盾,经典电磁理论在解释光电效应时遇到了巨大的困难。后来，爱因斯坦在普朗克量子化理论的启发下，提出了光子说。,普朗克,爱因斯坦,光子说,爱因斯坦在,1905,年提出，在空间中传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子,光子的能量和频率成正比,：,爱因斯坦光电效应方程,1,、逸出功：,2,、爱因斯坦光电效应方程：,3,、电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与入射光的强度无关。,爱因斯坦对光电效应的解释,光照射金属时，电子迅速吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不需要能量积累的过程。,光较强时，每秒钟光源发射的光子数较多，到达金属表面的光子数增多，单位时间吸收光子的电子数增多，逸出金属表面的电子数也增多。,电子从金属表面逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功,W,，要使入射光能量不小于,W,，对应的频率,0,=W/h,，即极限频率。,效应具有瞬时性,光较强时，单位时间内逸出的光电子数多。,存在极限频率,对规律的产生的解释,对应规律,196,260,372,558,660,/nm,15.310,14,11.510,14,8.0710,14,5.3810,14,4.5510,14,/Hz,铂,银,锌,钾,铯,几种金属的极限频率 和极限波长,由于爱因斯坦提出的光子说成功地说明了光电效应的实验规律,荣获,1921,年诺贝尔物理学奖,。,爱因斯坦光子说圆满解释了光电效应，但当时并未被物理学家们广泛承认，因为它完全违背了光的波动理论。,4.,光电效应理论的验证,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,1916,证实了爱因斯坦方程，,h,的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正确。,爱因斯坦由于,对,光电效应,的理论解释和对,理论物理学,的贡献,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,例题,2,：用波长为,200nm,的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子最大初动能是,2.94eV,。用波长为,160nm,的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子的最大初动能是多少？,分析：虽然,第二次照射时光子的能量比第一次大，但两次都是照射同一种材料钨，逸出功是相同的。,光电效应的应用,光电开关,光电成像,光电池,课堂小结,1.,光电效应的定义,2.,光电效应的规律,（,1,）极限频率,，对于每种金属材料，都相应的有一确定的截止频率,0,，当入射光频率,0,时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率,0,时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。,（,2,）产生光电效应时，单位时间内逸出金属表面的电子数与光的强度有关；光的强度越大，单位时间内逸出的电子数越多。,（,3,）光电效应是瞬时的。从光开始照射到光电子逸出所需时间,10,-9,s,。,3.,光电效应的解释及光电效应方程,（,1,）内容：,看似连续的光实际上是由个数有限、分立于空间各点的光子组成的，每个光子的能量为,h,，光在发射和吸收时能量是一份一份的。,（,2,）爱因斯坦光电效应,W,为电子逸出金属表面所需做的功，称为逸出功。,E,k,为光电子的最大初动能。,(3),光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与入射光的强度无关。,解析,AD,试题,课堂练习,解析,C,试题,解析,BD,试题,谢谢大家！,