1、光电效应光电效应 【学习目标】【学习目标】 一、知识与技能一、知识与技能 1通过实验了解光电效应的实验规律。 2知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。 3了解康普顿效应，了解光子的动量。 4了解光既具有波动性，又具有粒子性。 二二、过程与方法过程与方法 经历科学探究过程， 认识科学探究的意义， 尝试应用科学探究的方法研究物理问题， 验证物理规律。 三、情感、态度与价值观三、情感、态度与价值观 领略自然界的奇妙与和谐， 发展对科学的好奇心与求知欲， 乐于探究自然界的奥秘， 能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。 【学习重点】【学习重点】 光电效应的实验规律。 【学习难点】【学习难点】 爱因斯坦光电效应方程
2、以及意义。 【学习过程】【学习过程】 一、一、光电效应的实验规律光电效应的实验规律 1光电效应 （1） 在光 （包括不可见光） 的照射下， 从物体发射_的现象叫做光电效应。 （2）光电效应实验中，金属受光照射后从表面发射出来的电子叫_电子，实质 上光电子是获得了光的能量的电子，并不是其它粒子。 2光电效应的实验规律 （1）当入射光频率减小到某一数值c时，A、K 极板间不加反向电压，电流也为 0。 c称为_或_。这就是说，当入射光的频率_截止频 率时无论光的强度多大，照射时间多长都不发生光电效应。 截止频率与_的性质有关。 （2）光照不变，增大 UAK，G 表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱
3、和值。 即存在_。 理解： 频率不变，入射光越强，饱和电流_，单位时间内发射的光电子数越多。 （3）如果施加反向电压，也就是阴极接电源正极、阳极接电源负极，在光电管两 极间形成使电子减速的电场，电流有可能为 0。使光电流减小到 0 的反向电压 Uc称为 _。 ? ? ? ? ? ?， 可以理解为： 光电子克服电场力做功， 到达 A 极板时速度刚好为零。 同一种金属，截止电压只与光的_有关。 光电子的最大初动能只与入射光的_有关， 入射光的_无关。 （4）即使入射光的强度非常微弱，只要入射光频率大于被照金属的极限频率，电 流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。 即光的照射和光电子的逸出几乎是
4、_。 更精确的研究推知， 光电子发射所经过的时间不超过 10-9秒 （这个现象一般称作 “光 电子的瞬时发射” ） 。 对以上对以上现象进行现象进行总结总结： 1对于任何一种金属，都有一个_，入射光的频率必须_这个 极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应； 2当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强，饱和电流_； 3 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的_增大而增大； 4入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是_的，一般不超过 10-9秒。 二、光电效应经典解释中的疑难二、光电效应经典解释中的疑难 逸出功 W0：_。 （1）矛盾之一：光的能量与_有关，而不是由
5、_决定。这个 问题曾使物理界大为困惑，使经典的光的波动理论面临挑战。 （2）矛盾之二：光电效应产生的时间极短，电子吸收光的能量是_完成 的，而不像波动理论所预计的那样可能。 三、爱因斯坦的光电效应理论三、爱因斯坦的光电效应理论 1光子说：光不是_的，而是一份一份的，每一份光叫一个光子，一个光 子的能量为_。 2光电效应方程为_。 3爱因斯坦对光电效应的解释 光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。 电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以不需时间的累积。 从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系。 从光电效应方程中，当初动能为零时，可得极限频率：c=_。 4光电效应
6、理论的验证 美国物理学家_，花了十年时间做了“光电效应”实验，结果在 1915 年证实了爱因斯坦方程，的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正 确。 四、康普顿效应和光子的动量四、康普顿效应和光子的动量 1光的散射：光在介质中与_相互作用，因而传播方向_， 这种现象叫做光的散射。 2康普顿效应 在散射线中，除有与入射波长_的射线外，还有波长比入射波长 _的射线，人们把这种波长变化的现象叫做康普顿效应。 五、光的波粒二象性五、光的波粒二象性 1光在传播过程中表现出波动性，如_、_、_现象。 2光在与物质发生作用时表现出粒子性，如_，_。 3光具有_性，又有_性，即波粒二象性。 【练习
7、巩固练习巩固】 1在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光 灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（） A锌板带正电，指针带负电 B锌板带正电，指针带正电 C锌板带负电，指针带正电 D锌板带负电，指针带负电 答案：B 2一束黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属 产生光电效应的是（） A延长光照时间 B增大光束的强度 C换用红光照射 D换用紫光照射 答案：D 3关于光子说的基本内容有以下几点，不正确的是（） A在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子 B光是具有质量、能量和体积的物质微粒子 C光子的能量跟它的频率成正比 D光子客观并不存在，而是人为假设的 答案：B 4能引起人的视觉感应的最小能量为 10-18J，已知可见光的平均波长约为 0.6m， 则进入人眼的光子数至少为_个，恰能引起人眼的感觉。 答案：3 5关于光电效应下述说法中正确的是（） A光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大 B只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应 C在光电效应中，饱和光电流的大小与入射光的频率无关 D任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能发生光电效应 答案：D
