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1、物理:物理:2.1光光电效效应课件件(粤教版粤教版选修修3-5)遏止电压遏止电压uu光电子克服反向电场力所做的功为:光电子克服反向电场力所做的功为:W=eU;uu如如果果光光电电子子到到达达阳阳极极的的速速度度刚刚好好为为零零,根根据据能能量量守恒定律,光电子出射时的最大初始动能为:守恒定律,光电子出射时的最大初始动能为:uu可可见见,光光电电子子的的最最大大初初始始动动能能可可以以通通过过测测量量遏止电压遏止电压来确定。来确定。讨论与交流讨论与交流uu随随着着反反向向电电压压逐逐渐渐增增大大,光光电电流流是是逐逐渐渐减减小还是突然减小?小还是突然减小?uu逐渐减小。逐渐减小。uu由此是否可以
2、推测出射光电子的动能不一样?由此是否可以推测出射光电子的动能不一样?uu遏止电压对应的是所有光电子的动能吗?遏止电压对应的是所有光电子的动能吗?uu不不一一样样。光光电电效效应应中中从从金金属属出出来来的的光光电电子子,它它们们的的初初速速度度会会有有差差异异,初初动动能能会会有差异,其中最大者叫最大初动能。有差异,其中最大者叫最大初动能。uu不是,遏止电压对应的光电子最大初动能。不是,遏止电压对应的光电子最大初动能。光电效应的光电效应的4条基本规律条基本规律uu1.产生光电效应的条件:产生光电效应的条件:任何一种金属,都存在任何一种金属,都存在极限频率极限频率0,只有当入,只有当入射光频率射
3、光频率0时,才能发生光电效应时,才能发生光电效应.uu2.光电子的最大初动能:光电子的最大初动能:光电子的光电子的最大初动能最大初动能Ekm与入射光强度无关,与入射光强度无关,只随入射光频率的增大而增大只随入射光频率的增大而增大.uu3.光电效应的发生时间:光电效应的发生时间:几乎是瞬时发生的几乎是瞬时发生的 uu4.光电流强度的决定因素:光电流强度的决定因素:当入射光频率当入射光频率0时,光电流随入射光强度的增大而增大时,光电流随入射光强度的增大而增大.uu为什么说光的波动理论无法解释光电为什么说光的波动理论无法解释光电效应的规律?效应的规律?uu从光电效应的发生过程来看,电子吸从光电效应的
4、发生过程来看,电子吸收入射光能量后才能挣脱原子核的束收入射光能量后才能挣脱原子核的束缚,所以我们应从能量的角度来分析缚,所以我们应从能量的角度来分析光效应光的波动理论是这样描述光光效应光的波动理论是这样描述光的能量的:的能量的:uu(1)能量是连续的;)能量是连续的;uu(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 电磁理论遇到困难电磁理论遇到困难光电效应与光的电磁理论的矛盾光电效应与光的电磁理论的矛盾uu矛盾一:矛盾一:按照光的波动理论,不论光的频按照光的波动理论,不论光的频率如何,只要照射时间足够长或入射光的率如何,只要照射时间足够长
5、或入射光的强度足够大,就可以产生光电效应。强度足够大,就可以产生光电效应。uu而实验结果表明:只有入射光的频率而实验结果表明:只有入射光的频率v v大大于该金属的极限频率于该金属的极限频率v v0 0时,才能发生光电时,才能发生光电效应。效应。光电效应与光的电磁理论的矛盾光电效应与光的电磁理论的矛盾矛盾二:矛盾二:根据能量的观点,电子要从物体中根据能量的观点,电子要从物体中飞出,必须具有一定的能量,而这一能量只能飞出,必须具有一定的能量,而这一能量只能来源于入射光的能量。来源于入射光的能量。而实验结果表明:逸出的光电子的能量与入而实验结果表明:逸出的光电子的能量与入射光的强度无关,只取决于射光的频率射光的强度无关,只取决于射光的频率.光电效应与光的电磁理论的矛盾光电效应与光的电磁理论的矛盾矛盾三:矛盾三:从波动理论可知,当一束很细的光照从波动理论可知,当一束很细的光照射到物体上时,它的能量将均匀分布到大量的射到物体上时,它的能量将均匀分布到大量的原子上,电子不可能在极短的时间内聚集足够原子上,电子不可能在极短的时间内聚集足够的能量从物体中飞出。的能量从物体中飞出。光电效应的实验却表明:光电效应的实验却表明:入射光的照射和光电子的逸出几乎是同时的。入射光的照射和光电子的逸出几乎是同时的。汇报结束谢谢大家!请各位批评指正