(共24张PPT)
光是一种微粒
光是一种波
托马斯·杨—光的干涉
菲涅耳——光的衍射
马吕斯——光的偏振
VS
麦克斯韦预言了光是电磁波
赫兹实验证实了这一预言
紫外线灯
光电效应:在光的照射下,电子从金属表面逸出的现象。
光电子:光电效应中发射出来的电子。
一、光电效应现象
光电效应实验
实验操作1:使电压由0逐渐增大
研究光电效应的电路图
二、光电效应的规律
规律1 、存在饱和光电流IS;对于一定颜色的光,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多。
光电效应实验
+ + + + + +
一 一 一 一 一 一
U
K
A
实验操作2:加反向电压
研究光电效应的电路图
E
黄光(强)
黄光(弱)
光电效应的实验
UC
黄光(强)
黄光(弱)
光电效应的实验
UC1 UC2
黄光(强)
黄光(弱)
蓝光
光电效应的规律
规律2 、存在遏止电压Uc
光电子的能量只与入射光频率有关,
而与入射光强弱无关 。
光电效应的规律
实验操作3:改变入射光的颜色(频率)
研究光电效应的电路图
光电效应的规律
规律3 、存在截止频率(极限频率):
任何一种金属,都存在截止频率ν c,
只有当入射光 ν>νc,才能发生光电效应。
光电效应的规律
实验操作4:比较光电效应产生的快慢
光电效应的规律
规律4、光电效应具有瞬时性: t<10-9s
通常情况下,电子不能大量逸出,是由于受到金属表面层的引力作用,电子要从金属中挣脱出来,必须克服这个引力做功。
逸出功W0
使电子脱离某种金属所做功的最小值,叫做这种金属的逸出功。
三、光电效应解释中的疑难
问题:光照射后,电子为什么能从金属表面逸出来?
经典电磁理论表明,能量具有连续性,光持续照射金属时,电子要持续吸收能量,这样电子的能量越积累越多。这一理论能否解释光电效应的规律?
三、光电效应解释中的疑难
光越强,逸出的光电子数越多
能
遏止电压与光的强弱有关
不能
不能
不能
不应存在截止频率
产生光电子的时间可以十几分钟
光电效应实验规律 经典电磁理论认为 能否解释
规律1:IS 光越强,逸出的光电子数越多
规律2:UC 最大初动能只与入射光的频率有关,与光强无关
规律3:νC 存在截止频率
规律4:具有瞬时性
光的波动理论在解释光电效应时遇到了巨大的困难。爱因斯坦在普朗克量子化理论的启发下,提出了光子学说。
光子说
爱因斯坦在1905年提出,光不仅在辐射和吸收时是一份一份的,光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为ν的光子能量子为h ν , h为普朗克常量。这些能量子后来成为简称光子.
ε=hν
四、爱因斯坦光电效应方程
1、光子说:ε=hν
2、爱因斯坦光电效应方程:Ek=hν-W0
3、解释光电效应规律
金属表面
4、意义:光电效应有力地证明了光具有粒子性。
光子说
爱因斯坦当时在实验事实还不是很充分的时候,提出了光子说,是对科学的重大贡献.这也说明理论与新的实验事实不符时,要根据事实建立新的理论,因为实践是检验真理的唯一标准.
§17.2 光电效应
一、光电效应现象
二、光电效应的规律
三、光电效应解释中的疑难
四、爱因斯坦光电效应方程
小结
课后作业
A、通读本节课教材,归纳总结知识点
B、预习密立根实验如何检验爱因斯坦光电效应方程
的正确性
C、完成本节教材习题
谢 谢!