4.2光电效应-2020-2021学年高二物理同步课堂帮帮帮（新教材人教版选择性必修第三册）

第四章 原子结构和波粒二象性 第2节 光电效应 一．光电效应和光电效应的实验规律 1、照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象． 2．光电子：光电效应中发射出来的电子． 3.光电效应的实验规律 (1)存在着饱和电流．入射光强度一定，单位时间内阴极K发射的光电子数一定．入射光越强，饱和电流越大．表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多． (2)存在着遏止电压和截止频率．遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初速度．对于一定颜色(频率)的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的，即光电子的能量只与入射光的频率有关．当入射光的频率低于截止频率时，不论光多么强，光电效应都不会发生． (3)光电效应具有瞬时性．光电效应几乎是瞬时的，无论入射光怎么微弱，时间都不超过10－9 s. 4．逸出功 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，用W0表示，不同金属的逸出功不同． 二、光子说和光电效应方程 1．光子说 (1)内容：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为光子，频率为ν的光的能量子为E＝hν． (2)光子能量：公式为ε＝hν，其中ν指光的频率． 2．光电效应方程 (1)对光电效应的说明 在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，其中一部分用来克服金属的逸出功W0，另一部分为光电子的初动能Ek. (2)光电效应方程 Ek＝hν－W0. 3．光电效应方程Ek＝hν－W0的理解 (1)式中的Ek是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时剩余动能大小可以是0～Ek范围内的任何数值． (2)光电效应方程实质上是能量守恒方程： 能量为E＝hν的光子被电子所吸收，电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，另一部分就是电子离开金属表面时的动能．如果克服吸引力做功最少为W0，则电子离开金属表面时动能最大为Ek，根据能量守恒定律可知：Ek＝hν－W0. (3)光电效应方程包含了产生光电效应的条件： 若发生光电效应，则光电子的最大初动能必须大于零，即Ek＝hν－W0>0，亦即hν＞W0，ν＞eq \f(W0,h)＝νc，而νc＝eq \f(W0,h)恰好是光电效应的截止频率． 4、几个概念的理解 （1）．光子与光电子 光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电，光电子是