内容正文:
第二节 光子
1、任何一种金属,都存在极限频率ν,只有当入射光ν>ν0 ,才能发生光电效应.
2、光电子的最大初动能Ekm与入射光强度无关,只随入射光频率的增大而增大 .
4、饱和光电流随入射光强度的增大而增大.
3、光电效应的发生几乎是瞬时的.
光电效应的四条基本规律
光的波动说无法解析前面三种情况
传统的光的电磁波理论在解释光电效应时出现的困难,该怎么办?
普朗克的能量量子假说:
物体的热辐射所发出的电磁波是不连续的,只能是hν的整数倍,hν称为一个能量量子。其中ν为辐射频率。h是一个常量,称为普朗克常量。实验测得:
h=6.63×10-34J·s
爱因斯坦在普朗克量子化理论的启发下,提出了光子学说.
普朗克
爱因斯坦
爱因斯坦的光子假说:
光的能量不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子,一个光子的能量为:
ε=hν
式中,h为普朗克常量,ν为光的频率。
爱因斯坦由于对光电效应的理论解释和对理论物理学的贡献获得1921年诺贝尔物理学奖
密立根由于研究基本电荷和光电效应,特别是通过著名的油滴实验,证明电荷有最小单位。获得1923年诺贝尔物理学奖
。
1.把光看成一份份的能量量子 — 光子。
2. 光子与金属内部的电子碰撞,电子才能脱离原子的束缚并逸出成光电子。
3. 逸出功W0:
脱离原子的束缚所做的功。
4. 光电效应方程:
三. 用光子说来解释光电效应:
对光电效应方程的理解
方程中的Ekm表示光电子的最大初动能,就某个光电子而言,其离开金属时动能大小可以是0~Ekm范围内的任何值
光电效应方程符合能量守恒定律
光电效应方程包含了产生光电效应的条件
爱因斯坦对光电效应的解释
光电效应的条件:
光电效应方程
极限频率-----就是光电效应入射光最小频率:
解:设钨的逸出功为W0,则根据光电效应方程有:
Ek1=hv1-W0 ①
Ek2=hv2-W0 ②
波长、频率、光速之间的关系为:
联立①②③解得:Ek2=4.49ev.
释放出来的光电子的最大动能是:Ek2=4.49ev.
B
练习
1、红、橙、黄、绿四种单色光中,光子的能量最小的是( )
A.红光