2020年高中物理竞赛-普通物理学C（修订版）13早期量子论：光电效应方程(共11张PPT)

2020高中物理竞赛 普通物理学C （2020新修版） 4. 光电效应方程 由能量守恒： 入射光子能量 = 逸出功 + 光电子初动能 斜率h eUa   0 h A -A * 5.爱因斯坦光子理论对光电效应的解释 2)光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以 饱和光电流也大。 1) 电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出， 所以无须时间的累积过程。 光量子概念成功地解释了经典物理学在解释光电效应时所遇的困难，爱因斯坦因此获得1921年诺贝尔物理学奖。 4) 从光电效应方程中，当初动能为零时，可得到 红限频率： 3) 从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率 成线性关系。 * 它主要应用于现代物理及工程技术 (1)光电管(photocell) 光电二极管(photodiode) (2)光电倍增管 (photo multiplier) (3)光电导摄像管 (vidicon tube) (4)光敏电阻 (photo resistance) 光电效应现象在日常生活中已有了广泛的应用 美国科学家密立根企图从实验否定光量子理论，但最终于1915年证实了光电效应方程。 光电管 * 例题 波长为 4000 的单色光照射在逸出功为 2.0 的金属材料上，光射到金属单位面积上的功率为 ，求： 1) 单位时间内、单位面积金属上发射的光电子数 2) 光电子的最大初动能 解： 1) 对于单光子光电效应，金属发射的光电子数等于在同一时间内射到金属表面的光子数： * 2) 由爱因斯坦光电效应方程： 光电子的最大初动能为 ： * 二.康普顿效应(compton effect) 1. 实验规律 实验装置示意图: X光被石墨散射 X 射线管 石墨体 X 射 线 谱 仪 晶体 * 实验规律： ①散射光 ②波长改变量 ③原子量越小的物质，康普顿效应越显著 * 康普顿散射与散射角的关系 相对强度 0.700 0.750 • (Å) • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • * 同一散射角下 随散射物质的变