内容正文:
2.2 涅槃凤凰再飞翔
光电效应及其规律
关于光的本性,当时物理学界有两种说法:
1、认为光是电磁波;
2、认为光是粒子。
光电效应是 1887 年赫兹在证明麦克斯韦的电磁波预言(光的波动说)实验时偶然发现的现象。他发现当用紫外光照射放电电极时,放电强度增加。这种效应表示有电子从被照射表面上发射出来。一年之后,哈耳瓦克斯在照射某些金属(诸如锌、钾、钠)的表面时,观察到电子发射。
一、光电效应
1、光电效应:电子从受辐射作用的材料中释放出来的过程,叫做光电效应;
2、光电子 : 射出来的电子叫做光电子。
①.极限频率0
对于每种金属材料,都相应的有一确定的极限(截止)频率0 ;
当入射光频率 > 0 时,电子才能逸出金属表面;
当入射光频率 < 0 时,无论光强多大也无电子逸出金属表面。
3. 光电效应实验规律
②.光电流与光强的关系(发生光电效应时)
饱和光电流强度与入射光强度成正比。
④光电效应是瞬时的(发生光电效应时)
从光开始照射到光电逸出所需时间t<10-9s。
③光电子的最大初动能随入射光的频率增大而线性增
大,与入射光的强度无关 (发生光电效应时)
第二课时:
爱因斯坦光电效应方程
和康普顿效应
光的波动说的缺陷:
(1) 按照光的波动说,金属在光的照射下,金属中的电子受到入射光 E 振动的作用而作受迫振动。
逸出时的动能 ( 即光电子的最大动能 )应决定于光振动的振幅(强度)。
(2) 根据波动说,如果光强足够供应从金属释出电子所需要的能量,那末光电效应对各种频率的光应该都会发生。 无法解释极限频率的存在。
(3) 按照光的波动说,金属中的电子从入射光波中吸收能量时,必须积累到一定的量值(至少等于逸出功),才能释出电子。显然入射光愈弱时,能量积累的时间 (从照射到释出电子的时间 ) 就应愈长。
无法解释光电效应几乎无需响应时间。
为了解释光电效应,爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论,提出了光量子假设。
二.爱因斯坦的光量子假设
1.内容
光不仅在发射和吸收时以能量为h的微粒形式出现,而且在空间传播时也是如此。也就是说,频率为 的光是由大量能量为 =h 光子组成的粒子流,这些光子沿光的传播