4.2 光电效应 课件（共20张PPT）

(共20张PPT)
光电效应
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02
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。
03
这种电子常称为光电子
04
夹角变小的原因是什么呢？
05
夹角变小，锌板带的负电变少。说明紫外线会让电子从锌板表面逸出。
1887年，赫兹在研究电磁波的实验中偶尔发现，接收电路的间隙如果受到光照，就更容易产生电火花。这就是最早发现的光电效应。
二、光电效应实验规律
（一）探究光电效应产生的条件
（二）探究光电流的影响因素
（三）探究光电子最大初动能的影响因素
实验电路图
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（一）探究光电效应产生的条件
实验方案：
用同一种颜色但强弱不同的光分别照射金属，看电流表是否有示数，进而反映是否发生光电效应。再用不同颜色的光分别照射金属，看是否发生光电效应。
用强绿光、弱绿光、强蓝光、弱蓝光、强红光、弱红光分别照射光电管。
截止频率
金属 钨 钙 钠 钾 铷
vc/（1014HZ） 10.95 7.73 5.53 5.44 5.15
截止频率：当入射光的频率减小到某一数值时，光电流消失，称为截止频率或极限频率。
不同金属的截止频率不同。换句话说，截止频率与金属自身的性质有关。
逸出功（W0）：要使电子脱离某种金属，需要外界对它做功，做功的最小值。
金属 钨 钙 钠 钾 铷
W0/eV 4.54 3.20 2.29 2.25 2.13
vc/（1014HZ） 10.95 7.73 5.53 5.44 5.15
逸出功
（二）探究光电流的影响因素
用同一种颜色的弱光和强光分别照射光电管。增加电压，观察光电流的大小。
实验方案：
饱和电流：在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大光电流趋于一个饱和值
饱和电流
现象分析
（1）正向电压越大，光电流越大。原因：正向电压越大，A极对电子的吸引力越强， 单位时间到达A极的光电子数就越多。
（3）照射光越强，饱和电流越大
原因：光越强，单位时间内发射的光电子数目越多。
（2）存在饱和电流
原因：当入射光频率一定，光照强度一定时，单位时间内发射的光电子数目是一定的。
现象分析
实验方案：
将电源正、负极反接，分别用强蓝光、弱蓝光、强绿光、弱绿光照射光电管，使光电管两端所加电压从0开始逐渐增加，观察光电流的变化。
（三）探究光电子最大初动能的影响因素
遏止电压
遏止电压：使光电流恰减为0的反向电压
（1）存在遏止电压：
光电子具有一定的初速度，初速度上限为
现象分析
（2）遏止电压与照射光的强弱无关，与照射光的频率有关。
现象分析
规律总结
（一）存在截止频率（与金属有关）
（二）存在饱和电流（与光强有关）
（三）存在遏止电压（与频率有关）
（四）光电效应具有瞬时性
当堂检测
（多选）如图，电路中所有元件完好。当光照射光电管时，灵敏电流计指针没有偏转，其原因是（　　）
A．电源的电压太大
B．光照的时间太短
C．入射光的强度太强
D．入射光的频率太低
AD
三、光电效应经典解释中的疑难
光越强，单位时间逸出的电子数越多，光电流也就越大。
不管光的频率如何，只要光足够强，电子都可以获得足够能量从而逸出表面，不应存在截止频率。
三、光电效应经典解释中的疑难
光越强，光电子的最大初动能应该越大，所以遏止电压Uc 应该与光的强弱有关。
如果光很弱，按经典电磁理论估算，电子需要几分钟到十几分钟的时间才能获得逸出表面所需的能量。