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优益优姜老师物理工作室
第17章 波粒二象性
1.黑体和黑体辐射
1.1热辐射
我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫热辐射。
1.2黑体
如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
1.3黑体辐射实验定律
黑体辐射随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
2. 能量量子化
2.1能量子
(1) 定义:振动着的带点电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子。
(2) 公式:ε=hν,ν是带电微粒的震动频率,等于所辐射或吸收的电磁波的频率,h是普朗克常量,其值为h=6.626×10-34J·s。
2.2能量量子化
在微观世界中,能量不能连续变化,只能取某些分立值,这种现象叫能量量子化。
3. 光电效应
3.1定义
在光的照射下物体发射电子的现象,叫做光电效应,发射出来的电子叫做光电子。
(1)
光电效应的实质:光现象电现象
(2) 定义中的光包括不可见光
3.2实验电路图
如图所示,阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极,K在受到光照时能够发射光电子。加在K与A之间的电压大小可以调整,电源的正、负极也可以对调。
3.3实验规律
(1) 每种金属都有一个极限频率,入射光的频率低于极限频率不发生光电效应。
(2) 光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大。
(3) 光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9s。
(4) 当入射光的频率大于极限频率时,饱和电流的大小与入射光的强度成正比。
3.4 光电效应的两类重要图像
图像
关系表达式
可获得的信息
①极限频率:ν0
②逸出功:W0=E0
③普朗克常量:
①极限频率:ν0
②逸出功:W0=eU0
③普朗克常量:
光强越大饱和光电流越大
①遏止电压:Uc
②饱和光电流:Imax
③最大初动能:
相同光照强度,频率越高遏止电压越大、饱和光电流越小。
①遏止电压:Uc
②饱和光电流:Imax
③最大初动能:
(1) 饱和光电流:是光电管所加正向电压足够高时光电流所能达到的最大值,此时单位时间内逸出的光电子全部参与形成电流,其大小取决于入射光而与电压无关。
(2) 光强:是指单