物理人教版（2019）选择性必修第三册4.2光电效应（共17张ppt）

(共17张PPT)
4.2
光电效应
纪念爱因斯坦光电效应理论的邮票
爱因斯坦对于光电效应的解释的解释是怎样的呢？
爱因斯坦的光电效应理论
爱因斯坦从普朗克的能量子说中得到了启发，他提出：
光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为v的光的能量子为hν，h
为普朗克常量。。这些能量子后来被称为光子。
爱因斯坦的光子说
一个电子吸收一个光子的能量hν后，一部分能量用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek，即：
或
——光电子最大初动能
——金属的逸出功
W0
使电子脱离某种金属所做功的最小值
对光电效应方程的理解
（1）光电子的动能
方程
Ek
=
hν
－
W0
中，Ek
为光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时的动能大小可以是零到最大值范围内的任何数值。
（2）方程实质
方程
Ek
=
hν
－
W0
实质上是能量守恒方程。
对光电效应方程的理解
（3）产生光电效应的条件
方程
Ek
=
hν
－
W0
包含了产生光电效应的条件，
即要产生光电效应，须
Ek
=
hν
－
W0
>
0，亦即
hν
>
W0，ν
>
W0
/h，而
νc
=
W0
/h
就是金属的极限频率。
（4）截止频率
νc
方程
Ek
=
hν
－
W0
表明，光电子的最大初动能Ek
与入射光的频率
ν
存在线性关系（如图所示），与光强有关。图中横轴上的截距是截止频率或极限频率，纵轴上的截距是逸出功的负值，图线的斜率为普朗克常量。
（5）逸出功
方程
Ek
=
hν
－
W0
中的逸出功
W0
为从金属表面逸出的电子克服束缚而消耗的最少能量，不同金属的逸出功是不同的。
对光电效应方程的理解
（6）光电效应规律中的两条线索、两个关系
①
两条线索
强度
——
决定着每秒钟光源发射的光子数
频率
——
决定着每个光子的能量
hv
每秒钟逸出的光电子数
——
决定着光电流的强弱
光电子逸出后的最大初动能
mvm2
/2
照射光
光电子
（6）光电效应规律中的两条线索、两个关系
②
两个关系
光越强
→
光子数目多
→
发射光电子多
→
光电流大；
光子频率高
→
光子能量大
→
产生光电子的最大初动能大。
光电效应
光子
光电效应方程
对光电效应方程的理解
1.下列利用光子说对光电效应的解释正确的是(　　)
A.金属表面的一个电子只能吸收一个光子
B.电子吸收光子后一定能从金属表面逸出,成为光电子
C.金属表面的一个电子吸收若干个光子,积累了足够的能量才能从金属表面逸出
D.无论光子能量大小如何,电子吸收光子并积累能量后,总能逸出成为光电子
A
2.研究光电效应实验的电路如图所示，电源电动势为3V，内阻不计；用频率为6.4×1014Hz的紫光照射光电管阴极K，当滑动变阻器的滑片在最左侧时，微安表中的电流不为零；当滑动变阻器的滑片向右滑动使电压表的示数为0.5V时，微安表中的电流恰好为零。已知普朗克常量h=6.63×10-34J?s，则阴极K的逸出功为（　　）
A．2.15eV
B．2.65eV
C．1.65eV
D．0.5eV
A
3.在研究光电效应现象时，先后用两种不同色光照射同一光电管，所得的光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．色光乙的频率小、光强大
B．色光乙的频率大、光强大
C．若色光乙的强度减为原来的一半，无论电压多大，色光乙产生的光电流一定比色光甲产生的光电流小
D．若另一光电管所加的正向电压不变，色光甲能产生光电流，则色光乙一定能产生光电流
D
4.利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则（　　）
A．用紫外线照射，电流表一定有电流通过
B．用红光照射，电流表一定无电流通过
C．用红外线照射，电流表一定无电流通过
D．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑片P移到A端时，电流表中一定无电流通过
A
5.如图是研究光电效应的实验电路，电极K由某种金属制成，已知该金属的逸出功为W0。用某一频率的光照射电极K时，逸出的光电子的最大初动能为Ekm，电流表的示数为I。已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　）
A．若仅将入射光频率加倍，光电子的最大初动能变为2Ekm+W0
B．若仅将入射光频率加倍，光电子的最大初动能变为2Ekm
C．若入射光的强度不变、频率加倍，电流表的示数变为2I
D．该金属的逸出功与入射光的频率有关
A
再见