沪教版高中物理选修3-5　第二章波和粒子2.2涅槃凤凰再飞翔（共18张PPT＋素材）

涅槃凤凰再飞翔 光电效应 粒子性 波动性 1. 通过实验了解光电效应的产生和实验规律。 2. 知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。 〖实验探究一：光电效应现象及产生条件〗 问题： 如何去掉锌板上的电子？ 用红光、绿光、紫光、紫外线分别照射锌板，观察静电计的金属箔片的张角如何变化？ 一、光电效应现象 1.光电效应：当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。 逸出的电子称为光电子。 光电子定向移动形成的电流叫光电流。 二、光电效应的实验规律 1.产生条件：ν > νc（截止频率 ） 当入射光频率 ν > νc 时，电子才能逸出金属表面； 当入射光频率 ν < νc 时，也无电子逸出金属表面 截止频率：对于每种金属，都有相应确定的截止频率 νc （使金属发生光电效应的入射光的最小频率） 条件：ν > νc hν > hνc 逸出功 W0 ：使电子脱离某种金属所做的功，叫做这种金属的逸出功。 hν > W0 2.〖实验探究二：光电流I的影响因素〗 (1).使UAK=0时，观察光电流I 问题：此时滑片在最左端还是最右端？ 若有电流，原因是什么？ (2).光强不变(强)，使UAK↑ 问题：光电流I随电压如何变化？ 光电流I会不会一直增加？ 阳极 阴极 I O U Im (3).光强不变(弱)，使UAK↑ 问题：光电流I随电压如何变化？ 光电流I会不会一直增加？ 此时的饱和电流和强光的时候是否一样？ 结论： 入射光强不变时，UAK↑，光电流I↑， 直到达到饱和电流Im不变。 入射光越强，饱和电流Im越大。 （光电管阴阳极反接） (1)相同光强、不同频率的光照射光电管。 问题： 光电子如何运动？ 使UKA↑，光电流I如何变化？为什么？ I减小为0（UKA=Uc ）的关系式？ ④相同光强的绿光和紫光照射光电管，观察Uc 的变化。 阳极 阴极                             － v E E U F K A 3.〖实验探究三：光电子最大初动能的影响因素〗 (2)不同光强的紫光照射光电管，重复以上操作。 问题：较弱的紫光照射，观察Uc 。 较强的紫光照射，观察Uc 的变化。 阳极 阴极 遏止电压Uc ：使光电流减小到零的反向电压. 结论： 反向电压UKA↑，光电流I↓； I=0时： 入射光频率ν↑→光电子最大初动能Ek↑→遏制电压Uc↑ Uc与只与入射光频率ν有关。 I O U Im Uc I O U Im Uc I O U Im Uc I O U Im ＋ = 正向电压 反向电压 4.具有瞬时性 只要入射光频率大于被照金属的极限频率（ ν > νc），电流表就立即偏转。 光电子发射所经过的时间不超过10─9 秒 ，极短的时间内完成！ 三、爱因斯坦的光量子假设 1.内容：光不仅在发射和吸收时以能量为hν的微粒形式出现，而且在空间传播时也是如此。频率为ν的光是由大量一个个能量为ε = hν 的光子组成的光子流组成的，这些光子沿光的传播方向以光速c运动。 2.爱因斯坦光电效应方程 W0 为逸出功； 为光电子的最大初动能。　　 　　　　 3.光子说对光电效应的解释 (3) 电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流自然几乎是瞬时发生的。 (4) 光强较大时，饱和电流大。最大初动能Ek不一定越大 (1) 只有hν > W0 时，才有光电子逸出，vc= W0 /h 就是光电效应的截止频率 。 (2)光电子的初动能 Ek 与入射光的频率成线性关系， 入射光频率越大时，最大初动能Ek越大， 与光强无关。 (5) 光电效应方程符合能量守恒定律 Ek o ν νc W 练习1： 一束黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是( ) A. 延长光照时间 B. 增大光束的强度 C. 换用红光照射 D. 换用紫光照射 D 练习2：如图所示，光电子最大初动能与入射光频率的关系图象，该图象是研究金属而得到的，那么（ ） A. 该金属的逸出功为E B. 该金属的逸出功为hνc C. 入射光的频率为时2νc ，产生的光电子的最大初动能为E D. 入射光的频率为时0.5 νc ，产生的光电子的最大初动能为0.5E ABC 课堂小结： 一、光电效应：当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。 二、光电效应的实验规律 1.产生条件：ν > νc（截