17.2 光的粒子性 17.3 粒子的波动性 课件 -2021-2022学年高二下学期物理人教版选修3-5

17.2 光的粒子性 1 17世纪明确形成了两大对立学说 牛顿 惠更斯 微粒说 波动说 19世纪初证明了波动说的正确性 由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风 19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性 对光学的研究 从很早就开始了… … 光电效应现象 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。 光电子：逸出的电子称为光电子。 光电流：光电子定向移动形成的电流。 光电效应的实质：光现象电现象 光包括不可见光，使锌板发射出电子的光是弧光灯发出的紫外线。 一、光电效应的实验规律 实验装置 一、光电效应的实验规律 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电流表：测光电流的大小 电压表：测两极之间的电压大小 滑动变阻器：改变两极之间的电压大小 光电管 一、光电效应的实验规律 实验表明：保持光频率、光强不变，增大UAK，G表中电流达到某一值后 ，即达到 值。 保持光频率不变，增大光强，饱和电流 。 I O UAK Is 黄光（强） 黄光（弱） 不再增大 饱和 增大 1.存在饱和电流 Is 一、光电效应的实验规律 I O UAK Is 黄光（强） 黄光（弱） Is 思考 UAK=0时，Is =0吗？ 怎样才能让电流减小为0？ 阳极 阴极 阳极 阴极 反向电压的获取 一、光电效应的实验规律 使光电流减小到零的反向电压. － + + + + + + 一 一 一 一 一 一 vC 当加反向电压时，如右图所示： 光电子作减速运动。设其中速率最大的是Vc； 最大的初动能 U=0时，I≠0， 因为电子有初速度； 则I=0，式中UC为遏止电压 2.存在遏止电压UC ： E E U F K A 一、光电效应的实验规律 实验表明： 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。 I I 黄光（ 强） 黄光（ 弱） 遏 止 电 压 蓝光 U2 U1 光的频率ν 改变时， 遏止电压是否会改变？ 也会改变 一、光电效应的实验规律 2.存在遏止电压UC ： 实验结论：光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。 遏止电压与光的频率有关，与入射光的强弱无关， 光的频率v越高，遏止电压越 。 大 2.存在遏止电压UC ： 一、光电效应的实验规律 经研究后发现： 3.存在截止频率νc 对于每种金属，都相应确定的截止频率νc 。 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，无论光强多大也无电子逸出金属表面。 > < 一、光电效应的实验规律 当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流。 精确测量表明产生电流的时间不超过10-9秒，即光电效应几乎是瞬时的。 4.具有瞬时性 结论：光电效应几乎是瞬时发生的。 一、光电效应的实验规律 实验结论： 当入射光的频率大于极限频率时，入射光强度越强，饱和电流越大； 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大； 对于任何一种金属，都有一个截止频率νc ，入射光的频率必须大于这个截止频率，才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应； 光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s. 1.存在饱和电流 2.存在遏止电压 4.具有瞬时性 3.存在截止频率 一、光电效应的实验规律 1、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器指针张开一个角度，如图所示，这时 ( ) A．锌板带正电，指针带负电 B．锌板带正电，指针带正电 C．锌板带负电，指针带正电 D．锌板带负电，指针带负电 B 趁热打铁 2、若用绿光照射某种金属板不能发生光电效应，则下列哪一种方法可能使该金属发生光电效应（ ） A. 增大入射光的强度 B. 增加光的照射时间 C. 改用黄光照射 D. 改用紫光照射 D 趁热打铁 3、在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出(　　) A．甲光的频率大于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙光对应的截止频率大于丙 光的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动 能大于丙光的光电子最大初动能 B 趁热打铁 4、三种不同的入射光线甲、乙、丙分别照射在三种不同的金属a、b、c上，均恰能使金属中逸出光电子。已知三种光线的波长λ甲>λ乙>λ