教科版物理选修3-5第四章波粒二象性 4.2光电效应规律的应用（共20张PPT）

(共20张PPT)
光电效应规律的应用

扬州市第一中学
光电效应的规律
1.光电效应的条件
2.光电效应触发时间
3.最大初动能和光的频率的关系
（光电效应方程）
4.光电流的大小与入射光的光强有关

光电效应方程

图像：
分析：
与 成线性关系；
2.横截距：
3.纵截距：
4.斜率：
普朗克常量h
1.图像特点：

光电流I随光电管两极间电压U的变化
问题：如果光的频率不变，换光强更强的光照射，图像如何？
分析：电压一定时，光的强度越大，相同时间内逸出的光电子数越多，光电流越大。



光电流I随光电管两极间电压U的变化
相同， 也相同。
U0
相同频率，不同强度

光电流I随光电管两极间电压U的变化
越大， 也越大。
不同频率，不同强度

U1 U2
紫光
红光
遏止电压U0与光的频率的关系
分析：
与 成线性关系；
2.横截距：
3.斜率：
1.图像特点：
例题1．(多选)如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率 的关系图像，由图像可知（ ）
A．该金属的逸出功等于E
B．该金属的逸出功等于h
C．入射光的频率为 时，产生的
光电子的最大初动能为E
D．入射光的频率为2 时，产生的
光电子的最大初动能为2E
0
AB

截止频率

逸出功
?
?
?
?
变式．(多选)产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的有（ ）
A．对于同种金属，Ek与照射光的强度无关
B．对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比
C．对于同种金属，Ek与照射光的频率成线性关系
D．对于不同种金属，若照射光频率不变，Ek与金属的逸出功成线性关系
ACD

同种金属，逸出功相同
?
?
?
?
例题2．如图所示，阴极K用截止频率对应光波波长λ0＝0.66μm的金属铯制成，用波长λ＝0.50μm的绿光照射阴极K，调整两个极板间的电压，当A板电压比阴极高出2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数为0.64μA，求：
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能。
解析：光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A，阴极每秒钟发射的光电子的个数
根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能：
(2)如果把照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能。

如果照射光的频率不变，光强加倍，
根据光电效应实验规律，阴极每秒钟发射
的光电子数为：
n′＝2n＝8.0×1012个 光电子的最大初动能不变，仍然9.6×10－20 J。
变式．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管
在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的
关系曲线(甲光、乙光、丙光)，
如图所示．则可判断出（ ）
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的波长大于丙光的波长
C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
B

由阴极材料决定


?
?
?
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例题3．铝的逸出功为4.2eV，现用波长200nm的光照射铝的表面。已知h＝6.63×10-34J·s，求：
（1）光电子的最大初动能；

解析：根据光电效应方程
解析：
例题3．铝的逸出功为4.2eV，现用波长200nm的光照射铝的表面。已知h＝6.63×10-34J·s，求：
（2）遏止电压；

解析：
例题3．铝的逸出功为4.2eV，现用波长200nm的光照射铝的表面。已知h＝6.63×10-34J·s，求：
（3）铝的截止频率。（保留4位有效数字）
变式．如图所示，光电效应实验中，测得某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系。根据图像求：(1) 这种金属的截止频率为___ ___Hz；(保留三位有效数字)(2)普朗克常量为_ __ _____J·s。(保留两位有效数字)
(4.27±0.01)×1014　
斜率=
(6.5±0.1)×10－34
总结
U1 U2
谢谢聆听