4.2 光电效应方程及其意义 课件 -2021-2022学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册

深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 光电效应方程 及其意义 学科：物理 年级：高二 教材版本：粤教版 --深大附中物理组 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 能量子假说 黑体 不发生透射、反射 黑体辐射，仅与黑体温度有关 热辐射 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 光子假说   按照光的电磁理论解释 光电效应实验结果 矛盾1 光能由振幅决定，与光频率无关，只要光强足够大(不论入射光的频率多大)，总可以使电子获得足够的能量从而发生光电效应 存在截止频率νc：若ν<νc，无论光强有多大，都不能发生光电效应 矛盾2 光强越大，电子可获得的能量越多，光电子的最大初动能也应该越大，遏止电压也应越大，即出射电子的最大初动能应该由光强来决定 光电子的最大初动能、遏止电压都与光强无关，而与频率有关 矛盾3 光强大时，电子能量积累的时间就短，光强小时，能量积累的时间就长 具有瞬时性：当入射光照射到光电管阴极时，无论光强怎样，光电子几乎是瞬间产生的 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 光电效应方程 ——光电子最大初动能 ——金属的逸出功 W0 一个电子吸收一个光子的能量hν后，一部分能量用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek，即： 逸出功W0 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。 或 Ek =hν – W0 hν =W0+ Ek 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 光电效应方程的理解 (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＞＝νc，而νc＝恰好是光电效应的截止频率． 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 光电效应方程的理解 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 光电效应方程的理解 1．(多选)对光电效应的解释正确的是(　　) A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，它积累的动能足够大时，就能逸出金属 B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服引力要做的最小功，光电子便不能逸出来，即光电效应便不能发生了 C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，发射的光电子的最大初动能就越大 D．由于不同的金属逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同 BD 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 光电效应的图像问题 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 光电效应的图像问题 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 光电效应的图像问题 AB 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 光电效应的图像问题 D 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 光电效应的图像问题 B $