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1、光电效应课件第1页，本讲稿共22页 光的电磁说使光的波动理论发展光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步。到相当完美的地步。但是：早在但是：早在1887年赫兹在年赫兹在作电磁的实验时，就偶然发现作电磁的实验时，就偶然发现了一个后来被称作光电效应的了一个后来被称作光电效应的现象，这个现象使光的电磁说现象，这个现象使光的电磁说遇到了无法克服的困难。遇到了无法克服的困难。赫兹赫兹第2页，本讲稿共22页光电效应实验装置图第3页，本讲稿共22页1.1.用弧光灯照射锌板验电器指针张开，说明什用弧光灯照射锌板验电器指针张开，说明什么？么？2.用丝绸摩擦过的用丝绸摩擦过的玻璃棒玻璃棒靠近锌板，指针张靠近锌
2、板，指针张角增大，说明什么？角增大，说明什么？负电负电负电3 3、锌板原来不带电，现在带负电，说明什、锌板原来不带电，现在带负电，说明什么么?第4页，本讲稿共22页1.光电效应：在光（包括不可见光）光电效应：在光（包括不可见光）的照射下，从物体发射出电子的的照射下，从物体发射出电子的 现象。现象。光电效应现象光电效应现象2.光电子：在光电效应中发射出的光电子：在光电效应中发射出的 电子。电子。3.入射光照射到金属上，光电子的发射入射光照射到金属上，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过几乎是瞬时的，一般不超过10-9 s。第5页，本讲稿共22页光电管光电管v1.光光电电管管就就是是利利用用光光电
3、电效效应应把把光光信信号号转转变变成电信号的一种传感器。成电信号的一种传感器。v2.阴阴极极发发出出的的光光电电子子被被阳阳极极收收集集，在在回回路路中中会形成电流，称为光电流。会形成电流，称为光电流。第6页，本讲稿共22页光电管光电管 光光电电管管的的工工作作原原理理:为为了了把把光光电电子子尽尽可可能能多多地地收收集集到到阳阳极极，以以增增强强光光电电流流，通通常常还还在在光光电电管管两两极极加加上上正正向向电电压压，如如图图所所示示，光光电电流流在在电电阻阻的的两两端端产产生生电电压压Uab，随随着着入入射射光光的的强强弱弱变变化化而而变变化化。这这样样，光光电电管管就就把把光光信信号号
4、变变成成了电信号。了电信号。第7页，本讲稿共22页探究探究1:光电效应规律光电效应规律1.用紫光照射用紫光照射K,有光电流有光电流.2.用红光照射用红光照射K,无光电流无光电流.3.增大红光强度仍无光电流增大红光强度仍无光电流.以上现象说明什么以上现象说明什么?任何一种金属都对应一个极限任何一种金属都对应一个极限频率频率 0，入射光的频率，入射光的频率 只有大于极限只有大于极限频率频率 0,才能产生光电效应才能产生光电效应.第8页，本讲稿共22页探究探究2光电效应规律光电效应规律 增大紫光强度电流增大紫光强度电流计指针如何变化计指针如何变化?说明什么？说明什么？光的强度越大，单位时间光的强度越
5、大，单位时间内产生的光电子数越多。内产生的光电子数越多。第9页，本讲稿共22页1.调节调节R,使电压使电压U=0,但但 I0.2.施加反向电压施加反向电压,调节调节R,当电压为当电压为Uc时时,I=0.(反向反向电压电压Uc称为遏止电压称为遏止电压)以上现象说明什么以上现象说明什么?*探究探究3:光电效应规律光电效应规律1.光电子有初动能光电子有初动能.2.光电子的最大初动能光电子的最大初动能 mevc2/2=eUc第10页，本讲稿共22页*探究探究4:光电效应规律光电效应规律1.增大入射光的强度增大入射光的强度,I=0,Uc不变不变.2.改用频率大的光照射改用频率大的光照射,使使I=0,Uc
6、增大增大.以上现象说明什么以上现象说明什么?光电子的能量与入射光的频率有光电子的能量与入射光的频率有关关,与入射光的强弱无关与入射光的强弱无关.第11页，本讲稿共22页光电效应规律光电效应规律1.任何一种金属都对应一个极限频率任何一种金属都对应一个极限频率,入射光的频入射光的频率只有大于极限频率率只有大于极限频率,才能产生光电效应才能产生光电效应.2.光电子的最大初动能与入射光的强度无关光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随只随入射光的频率的增大而增大入射光的频率的增大而增大.3.当入射光的频率大于极限频率时当入射光的频率大于极限频率时,在单位时间在单位时间发射的光电子数跟入射光的强度成正
7、比发射的光电子数跟入射光的强度成正比.第12页，本讲稿共22页巩固巩固1光电效应实验的装置如图光电效应实验的装置如图,则下面说法中正确的是则下面说法中正确的是A.用紫外光照射用紫外光照射,验电器指针会发生偏转验电器指针会发生偏转.B.用红色光照射用红色光照射,验电器指针会发生偏转验电器指针会发生偏转.C.使验电器指针发生偏转的是正电荷使验电器指针发生偏转的是正电荷.D.锌板带的是负电荷锌板带的是负电荷.【AC】第13页，本讲稿共22页巩固巩固2某单色光照射某金属时不能产生光电效应某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是中可能使该金属产生光电效应的
8、是A.延长光照时间延长光照时间B.增大光的强度增大光的强度C.换用波长较低的光照射换用波长较低的光照射D.换用频率较低的光照射换用频率较低的光照射【C】第14页，本讲稿共22页巩固巩固3用绿光照射一光电管用绿光照射一光电管,能产生光电效应能产生光电效应.欲使光电子从阴欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大极逸出时的最大初动能增大,应应A.改用红光照射改用红光照射B.增大绿光的强度增大绿光的强度C.增大光电管上的加速电压增大光电管上的加速电压D.改用紫光照射改用紫光照射.【D】第15页，本讲稿共22页巩固巩固4用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应.
9、现将该现将该单色光的光强减弱，则单色光的光强减弱，则A.光电子的最大初动能不变光电子的最大初动能不变B.光电子的最大初动能减少光电子的最大初动能减少 C.单位时间内产生的光电子数减少单位时间内产生的光电子数减少D.可能不发生光电效应可能不发生光电效应【AC】第16页，本讲稿共22页v10用如图所示的装置演示光电效应现象当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表G的读数为若改用更高频率的光照射，此时（）vA将电池正的极性反转，则光电管中没有光电子产生vB将电键S断开，有电流流过电流表GvC将变阻器的触点c向b移动，光电子到达阳极时的速度必将变小vD只要电源的电动势足够大，将变阻器的触点c向a端移动
10、，电流表G的读数必将变大BC第17页，本讲稿共22页v6入射光线照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么以下说法中正确的是（）vA.从光照到金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加vB.逸出的光电子的最大初动能减小vC.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小vD.有可能不发生光电效应c第18页，本讲稿共22页v6一金属表面，爱绿光照射时发射出电子，受黄光照射时无电子发射下列有色光照射到这金属表面上时会引起光电子发射的是（）vA紫光B橙光C蓝光D红光ac第19页，本讲稿共22页v8用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，现在把人射光的条件改变，再照射这种
11、金属下列说法正确的是A把这束绿光遮住一半，则可能不产生光电效应B把这束绿光遮住一半，则逸出的光电子数将减少C若改用一束红光照射，则可能不产生光电效应D若改用一束蓝光照射，则逸出光电子的最大初动能将增大bcd第20页，本讲稿共22页v9用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率变，而减弱光的强度，则（）vA逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小vC逸出的光电子数木变，光电子的最大初动能减小D光的强度减弱到某一数值，就没有光电子选出了a第21页，本讲稿共22页四、波动理论对光电效应的解释的困难：四、波动理论对光电效应的解释的困难：波动理论
12、波动理论光电效应实验结果光电效应实验结果困难困难1 1 光能由振幅决定，与光频率光能由振幅决定，与光频率无关，只要光强足够大（不无关，只要光强足够大（不论入射光的频率多），总可论入射光的频率多），总可以使电子获得足够的能量从以使电子获得足够的能量从而发生光电效应而发生光电效应如果如果 0 0，无论光，无论光强有多大，都不能发生强有多大，都不能发生光电效应，光能应由光光电效应，光能应由光频率来决定频率来决定困难困难2 2 光强越大，电子可获得更多光强越大，电子可获得更多能量，光电子的最大初动能能量，光电子的最大初动能也应该越大，遏止电压也应也应该越大，遏止电压也应越大。即出射电子的最大初越大。即出射电子的最大初动能应该由光强来决定动能应该由光强来决定光电子的最大初动能、光电子的最大初动能、遏止电压都与光强无关，遏止电压都与光强无关，而与频率有关而与频率有关困难困难3 3 光强大时，电子能量积累的光强大时，电子能量积累的时间就短，光强小时，能量时间就短，光强小时，能量积累的时间就长积累的时间就长当入射光照射到光电管当入射光照射到光电管阴极时，无论光强怎样，阴极时，无论光强怎样，几乎瞬间就产生了光电几乎瞬间就产生了光电子子第22页，本讲稿共22页