1、核心素养目标问题引入把一块锌版连接再验电器上,并使锌板带负电,验电器指针张开。用紫外线灯照射锌版观察验电器指针的变化。这个现象说明了什么问题?实验现象:光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出。这个现象称为光电效应。这种电子常称为光电子。一、光电效应的实验规律1)存在截止频率频率低于c的入射光,无论光的强度多大,照射时间多长,都不能使光电子逸出,这个c叫截止频率.2)存在饱和电流光照条件不变时U增大,光电流I趋于一个饱和值.这说明:在一定的光照条件下,单位时间内阴极K发射的光电子的数目是一定的,电压增加到一定值时,所有光电子都被阳极A吸收,这时即使再增大电压,电流也不会增大。实
2、验表明:入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多.3)存在遏止电压 如果施加反向电压,也就是阴极K接电源正极、阳极A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称为遏止电压。ceeUm 221v最大初动能:与入射光的强度无关,只与入射光的的频率有关4)光电效应的瞬时性 当频率大于c,光的照射和光电子的逸出几乎是同时的,产生光电流的时间不超过10-9s二、光电效应经典解释中的疑难思考与讨论:人们知道,金属中原子外层的电子会脱离原子而做无规则的热运动。但在温度不很高时,电子并不能大量逸出金属表面,这是为什么呢?逸出功:要使电子脱离某种金属,需要外界
3、对它做功,做功的最小值叫作这种金属的逸出功。用W0表示。几种金属的截止频率和逸出功按照光的电磁理论,还应得出如下结论三、爱因斯坦的光电效应理论 1905年,爱因斯坦发表题为关于光的产生和转化的一个试探性观点 为了解释光电效应必须假定电磁波本身的能量也是不连续的,即认为光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为V的光子能量为hv。这些能量子后来称为光子。0whEk光电效应方程可以很好解释光电效应现象1.截止频率hw0c0whEk思考与讨论: 遏止电压与光的频率有什么关系呢?ewehU0c四、康普顿效应和光子的动量光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变,这种现象叫光的散射.1.光
4、的散射:经典物理:经典物理:散射光是物质内部带电微粒做受迫振荡产生,散射光的频率散射光是物质内部带电微粒做受迫振荡产生,散射光的频率应该与使带电微粒做受迫振动的入射光频率一致应该与使带电微粒做受迫振动的入射光频率一致. .即入射光即入射光与散射光的波长应该一致与散射光的波长应该一致. .2.康普顿效应:在散射光中,除了与入射波长0相同的射线外,还有波长比入射波长0更长的射线,人们把这种现象叫康普顿效应. 光子的动量PhP康普顿获得1927年诺贝尔物理学奖五、光的波粒二向性光子的能量:=hvhp 光子的动量:1.光具有粒子性:光电效应和康普顿效应2.光具有波动性:光的干涉、衍射偏振普朗克常量h架起了粒子性与波动性之间的桥梁。3.量子电动力学描述光的波动性和粒子性的理论。谢 谢 观 看 THANKS