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1、高三物理光电效应ppt第一页，本课件共有20页 光电效应光电效应 光子光子一、光电效应（实验）一、光电效应（实验）二、光电效应的二、光电效应的规律规律三、三、波动理论在解释光电效应时的矛盾波动理论在解释光电效应时的矛盾四、四、光子说光子说五、爱因斯坦光电效应方程五、爱因斯坦光电效应方程第二页，本课件共有20页1 1光电效应现象：光电效应现象：在光的照射下物体发射电子的现象叫做在光的照射下物体发射电子的现象叫做光电效应现象光电效应现象光电子：在光电效应中，物体中发射出光电子：在光电效应中，物体中发射出来的电子叫光电子来的电子叫光电子。第三页，本课件共有20页2.2.光电效应的规律光电效应的规律2
2、 2、光电子的最大初动能、光电子的最大初动能E Ek k与入射光强度无与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大关，只随入射光频率的增大而增大 3 3、光电效应的发生几乎是瞬时的、光电效应的发生几乎是瞬时的 4 4、光电流随入射光强度的增大而增大、光电流随入射光强度的增大而增大1 1、任何一种金属，都存在极限频率、任何一种金属，都存在极限频率 ，只有，只有 当入射光频率大于当入射光频率大于 ，才能发生光电效应，才能发生光电效应 第四页，本课件共有20页（1 1）某光恰能使锌发生光电效应，那么能使表）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格内哪些金属发生光电效应?（2 2
3、）表中哪种金属最易发生光电效应）表中哪种金属最易发生光电效应?（3 3）为什么各种金属的极限频率不同）为什么各种金属的极限频率不同?阅读课本，回答下列问题阅读课本，回答下列问题196260372558660 /nm15.3101411.510148.0710145.3810144.551014 /Hz铂银锌钾铯几种金属的极限频率 和极限波长第五页，本课件共有20页思考为什么说光的波动理论无法解为什么说光的波动理论无法解释光电效应的规律？释光电效应的规律？回想一下光的回想一下光的波动理论是怎波动理论是怎样描述光的能样描述光的能量的呢？量的呢？第六页，本课件共有20页1 1、能量是连续的、能量是连
4、续的2 2、振幅（光强）越大，光能越大，、振幅（光强）越大，光能越大，光的能量与频率无关光的能量与频率无关 光的波动理论描述光的能量光的波动理论描述光的能量1 1、极限频率、极限频率3 3、光电效应的瞬时性、光电效应的瞬时性2 2、光电效应出射光子的初动能与频率有、光电效应出射光子的初动能与频率有关，与光强无关关，与光强无关4 4、光电效应中的光强增大，光电流也增大、光电效应中的光强增大，光电流也增大第七页，本课件共有20页1 1、波动理论无法解释极限频率、波动理论无法解释极限频率2 2、光电子最大初动能、光电子最大初动能E Ek k的大小应与光强有关，与的大小应与光强有关，与 无关无关 3.
5、3.波动理论在解释光电效应时的矛盾波动理论在解释光电效应时的矛盾3 3、弱光照射时应有能量积累过程，不应瞬时发、弱光照射时应有能量积累过程，不应瞬时发生生 第八页，本课件共有20页光光的的波波动动理理论论在在解解释释光光电电效效应应时时遇遇到到了了巨巨大大的的困困难难。后后来来，爱爱因因斯斯坦坦在在普普朗朗克克量量子子化化理理论论的的启启发发下下，提提出出了了光光子子学学说说普朗克爱因斯坦第九页，本课件共有20页4.4.光子说光子说爱因斯坦在爱因斯坦在19051905年提出，在空间中传播的光年提出，在空间中传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做
6、一个光量子，简称光子一个光量子，简称光子光子的能量和频率成正比：光子的能量和频率成正比：第十页，本课件共有20页光子说光子说 光子说的这两点实际上是针对波动理论光子说的这两点实际上是针对波动理论的两大要害提出的爱因斯坦当时在实验事的两大要害提出的爱因斯坦当时在实验事实还不是很充分的时候，提出了光子说，是实还不是很充分的时候，提出了光子说，是对科学的重大贡献这也说明理论与新的实对科学的重大贡献这也说明理论与新的实验事实不符时，要根据事实建立新的理论，验事实不符时，要根据事实建立新的理论，因为实践是检验真理的唯一标准因为实践是检验真理的唯一标准第十一页，本课件共有20页a a当光子照射到金属上时，
7、它的能量可以当光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中的某个电子全部吸收，电子的动能被金属中的某个电子全部吸收，电子的动能立刻增大并不需要积累能量的过程，如果电立刻增大并不需要积累能量的过程，如果电子的动能足够大，能克服内部原子核对它的子的动能足够大，能克服内部原子核对它的引力，就可以离开金属引力，就可以离开金属6.6.光子说能很好地解释光电效应光子说能很好地解释光电效应的表面逸离出来，成为光电子。的表面逸离出来，成为光电子。第十二页，本课件共有20页b b电子吸收光子的能量后可能向各个方向运动，向金属电子吸收光子的能量后可能向各个方向运动，向金属内部的并不出来，唯独金属表面上的电子，只要克服
8、金内部的并不出来，唯独金属表面上的电子，只要克服金属原子核的引力做功就能从金属中逸出，属原子核的引力做功就能从金属中逸出，(这个功叫做逸这个功叫做逸出功用出功用W W表示表示)，如果入射光子的频率比较低，它的能，如果入射光子的频率比较低，它的能量小于金属的逸出功就不能产生光电效应，而将所吸量小于金属的逸出功就不能产生光电效应，而将所吸收的光子能量立刻转化为内能，收的光子能量立刻转化为内能，c c不同金属的逸出功是不同的，其极限频率也不同，不同金属的逸出功是不同的，其极限频率也不同，入射光的频率大于极限频率，如果入射光比较强，入射光的频率大于极限频率，如果入射光比较强，那就是单位时间内入射的光子
9、数目多，那就是单位时间内入射的光子数目多，因此产生的光子也多因此产生的光子也多这就是金属存在极限频率的原因。这就是金属存在极限频率的原因。第十三页，本课件共有20页5.5.爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程 2 2、爱因斯坦光电效应方程：、爱因斯坦光电效应方程：1 1、逸出功：、逸出功：第十四页，本课件共有20页小结小结:1.光电效应的现象、规律光电效应的现象、规律（）极限频率（）极限频率（）爱因斯坦光电效应方程：（）爱因斯坦光电效应方程：（）光电流随入射光强度的增大而增（）光电流随入射光强度的增大而增大大2光子说光子说第十五页，本课件共有20页练 习1 1、可见光子的能量有多大？求波长
10、、可见光子的能量有多大？求波长是是0.40.4微米的可见光子和波长为微米的可见光子和波长为1010-7-7微米的微米的射线光子的能量射线光子的能量?(?(用电子伏用电子伏特作为能量单位特作为能量单位)第十六页，本课件共有20页第十七页，本课件共有20页2 2、使锌产生光电效应的最长使锌产生光电效应的最长波长是波长是0.37200.3720微米，锌的逸出微米，锌的逸出功是多少？功是多少？第十八页，本课件共有20页第十九页，本课件共有20页爱因斯坦是现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦是现代物理学的开创者和奠基人。18791879年年3 3月月1414日生于德国的乌尔姆，日生于德国的乌尔姆，195
11、51955年年4 4月月1818日日卒于美国的普林斯顿。卒于美国的普林斯顿。爱因斯坦爱因斯坦19001900年毕业于瑞士苏黎世联邦工业大年毕业于瑞士苏黎世联邦工业大学，毕业后即失业。在朋友的帮助下，才在瑞士学，毕业后即失业。在朋友的帮助下，才在瑞士联邦专利局找到工作。联邦专利局找到工作。19051905年获苏黎世大学博年获苏黎世大学博士学位。士学位。19091909年任苏黎世大学理论物理学副教授，年任苏黎世大学理论物理学副教授，19111911年任布拉格大学教授，两年后任德国威廉皇家年任布拉格大学教授，两年后任德国威廉皇家物理研究所所长、柏林大学教授，当选为普鲁士科物理研究所所长、柏林大学教授
12、，当选为普鲁士科学院院士。学院院士。19321932年受希特勒迫害离开德国年受希特勒迫害离开德国,1933,1933年年1010月定居美国。爱因斯坦在物理学的许多领域月定居美国。爱因斯坦在物理学的许多领域都有贡献，比如研究毛细现象、阐明布朗运动、都有贡献，比如研究毛细现象、阐明布朗运动、建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子概念，并以量子理论完满地解释光电效的量子概念，并以量子理论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计。应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计。并于并于19211921年获诺贝尔物理学奖年获诺贝尔物理学奖爱因斯坦为何遭到诺贝尔奖的冷遇？爱因斯坦为何遭到诺贝尔奖的冷遇？第二十页，本课件共有20页