资源简介

(共12张PPT)
光的粒子性
光的粒子性
光电效应
康普顿效应
光的波粒二象性
光电效应：光照到金属表面使金属表面电子逸出，从而产生电流。
光电效应
V
G
GD
K
A
光电管
阴极
石英窗
阳极
经典：连续吸收电磁能，积累能量，摆脱束缚，只要照射时间足够长，即可产生光电流
实验：无需积累，瞬间产生,对光频有要求
2、光子理论对光电效应的解释：
光照射金属表面，光子能量被瞬间吸收。频率足够高，电子克服逸出功A逃离金属表面。
爱因斯坦光子假设和光电效应方程
1、爱因斯坦假定：
光是以光速c运动的粒子流，这些粒子称为光量子，简称光子。每一份光子的能量
红限频率:
普朗克常数：h
当 ＜A/h时,
不发生光电效应
爱因斯坦光电效应方程：
A：逸出功
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
1916年密立根（1923年诺贝尔）实验证实了爱因斯坦理论。
3、光电效应的实验规律
(1)、饱和光电流与光强成正比
饱和光电流im仅由产生的光电子数决定。
-Uc
U
I1
I2
0
I2>I1
(2)、截止电压Uc等于最大初动能
反向截止电压用来抵销电子初动能
最大初动能取决于入射光频和逸出功
(4)、截止电压与红限频率及入射光频率的关系
(3)、红限频率等效于逸出功
光子能量必须大于逸出功才能使光电子逸出
例 用波长为200nm的单色光照射在金属铝的表面上，已知铝的逸出功为4.2eV,求: （1）光电子的最大动能;（2）截止电压；（3）铝的截止波长。
解 （1）根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大动能为
（2）截止电压为
（3）截止波长为
例： 钾的红限波长 ，
求钾的逸出功, 在波长
的紫外光照射下,钾的截止电势差为多少
解 1)
2)
例. 在光电效应实验中，测得某金属的截止电压Uc和入射光频率的对应数据如下：
6.501
6.303
6.098
5.888
5.664
0.878
0.800
0.714
0.637
0.541
试用作图法求：
(1)该金属光电效应的红限频率；
(2)普朗克常量。
图 Uc和 的关系曲线
4.0
5.0
6.0
0.0
0.5
1.0
Uc[V]
1014Hz
解：作U- 曲线:最大初动能随入射光子能量线性增长（有截距）
(1) 曲线与横轴的交点就是该金属的红限频率， 由图上读出的红限频率
已知
有
精确值为
(2) 由图求得直线的斜率为
图 Uc和 的关系曲线
4.0
5.0
6.0
0.0
0.5
1.0
Uc[V]
1014Hz
根据能量守恒与动量守恒定律:
解得:
Compton wavelength
静止电子波长：光子能量与电子静止能量相等时所对应的波长
+质速方程
四个方程，四个未知数

展开更多......

收起↑