内容正文:
第二节 光电效应方程及其意义
学习目标
1.了解能量子假说和光子假说.
2.知道光子假说及其对光电效应的解释.
3.掌握爱因斯坦光电效应方程并会用来解决简单问题.
一、光电效应:金属在光的照射下发射电子的现象称为
光电效应。
。二、光电效应的实验规律:
光电效应具有瞬时性;
存在截止频率;
存在饱和电流;
存在遏止电压
三、经典电磁理论解释的困难
疑难之一:截止电压由入射光频率决定,与光的强弱无关;
疑难之二:存在截止频率;
疑难之三:具有瞬时性。
知识回顾
2.物体热辐射所发出的电磁波的能量是____________,只能是hν的整数倍,hν被称为一个____________,其中ν是辐射频率,h是一个常量,被称为__________________,实验测得h=6.63×10-34 J·s,这种物理量分立取值的现象称为____________现象.
不连续的
能量子
普朗克常量
量子化
能量子假说
1. 德国物理学家普朗克在对黑体辐射问题进行研究中,首次提出了一个与人类直接经验相违背的大胆假说——能量子假说。
1.当光与物质相互作用时,光的能量不是连续的,而是一份一份的光量子,这些光量子后来被称为______.一个光子的能量ε=______,式中h是普朗克常量,ν是光的频率.
光子
hν
光子假说
2. 光子假说由爱因斯坦提出。
光子假说对光电效应的解释
按照光子假说,在光电效应中,金属的电子吸收一个光子获得的能量为hν,这些能量一部分用来克服金属的束缚,剩余的部分转化为电子的动能
W0表示电子脱离某种金属所做的功的最小值,称为金属的逸出功
Ek表示电子在光电效应中获得的动能
光电效应方程:hν=W0+Ek
密立根的光电效应方程验证实验原理
Uc表示恰好使光电流减小到零的反向电压值,称为截止电压
截止电压:电子逸出后,由于受到电场力的阻碍作用减速,当电子恰好不能运动到A端时,电流表示数为零,此时的电压值则为截止电压
图1
A
图2
密立根的实验目的是:测量金属的截止电压Uc.与入射光频率ν,由此计算普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较,以检验爱因斯坦光电效应方程式的正确性.
密立根的光电效应方程验证实验原理
A
光电流与电压的图象
入射光频率v与截止电压Uc的图像
ν
ν
光电效应方程:hν=W0+Ek
光电效应