38、光电效应

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1、阅读课本第1段麦克斯韦的电磁理论完美地解释了光的波动现象。光是一种电磁波！电磁波光电磁理论2021/10/26麦克斯韦电磁理论变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场，变化的电磁场以波的形式向四周传播。2021/10/26电磁波1、电磁波可以在真空中传播。真空中：速度c=3.0×108m/s2、描述电磁波的物理量：电磁波的传播速度与频率（有关、无关）；电磁波的波长与频率_________波长λ，频率υ，光速C无关成反比2021/10/26电磁波电磁波按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等等。人眼可接收到的电磁辐

2、射，波长大约在380至780纳米之间，称为可见光。频率减小；波长增大可见光的频率，从红到紫依次增大！2021/10/26光的波动性：光是一种电磁波事实依据：光的衍射和干涉现象；真空中的光速就是电磁波在真空中的传播速度，大约为2021/10/26经典的电磁理论无法解释光电效应现象经典的电磁理论的局限性量子力学提出光的波粒二象性2021/10/26光的波粒二象性光同时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。在量子力学里，光有时会显示出波动性（这时粒子性较不显著），有时又会显示出粒子性（这时波动性较不显著），在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质。这种行为称为波

3、粒二象性，是光的基本属性之一。2021/10/26第1节光电效应第二章波粒二象性2021/10/26验电器：检验锌板是否带电；实验现象：紫外光照射，锌板带上正电；白炽灯照射，锌板不带电；原因：紫外光照射下，从锌板表面射出电子，锌板失去电子带上正电2021/10/26光电效应金属在光照的情况下发射的现象称为光电效应，发射出来的电子称为；金属板因缺少电子而带。电子光电子正电光电管阴极：涂有碱金属，如锂、铯等。2021/10/26光电管工作原理光信号电信号光电流的方向：顺时针正向电极2021/10/26光电流的变化光电流的大小与入射光的频率和强度的关系。2021/10/26光电流的变化

4、1．将光的强度保持不变，改变光的频率，发现：当光的频率低到某一极限值后，光电流产生。2.在不能产生光电效应的情况下，保持光的频率不变，改变光的强度，发现：无论光强如何增大，光照时间如何延长，都光电流产生。3.在能产生光电效应的情况下，保持光的频率不变，改变光的强度，发现：光的强度越大，光电流越，光的强度越小，光电流越没有没有大小2021/10/26能够使金属产生光电效应的频率叫作该金属极限频率，对不同的金属而言极限频率。最小不同极限频率2021/10/26光电子的初动能、最大初动能光照下，阴极射出的光电子具有一定的动能。但所有的光电子的动能不是都相等，其中最大的动能被称为最大初动

5、能。2021/10/26加正向电压时，光电子加速运动，光电流增大正向电极2021/10/26反向电压加反向电压时，光电子减速运动，光电流减小2021/10/26增大反向电压，光电流减小。当反向电压增至某一值，光电流刚好减为零。遏止电压U02021/10/26在光电管的两个极上加反向电压，在强度和频率一定的光照射下，光电流会随着反向电压的增加而减小，并且当反向电压达到某一数值时，光电流将会减小到零。我们把这时的电压称为遏止电压。遏止电压U0可见，光电子的最大初动能可以通过测量遏制电压来确定。2021/10/26遏止电压与入射光的频率和光强的关系？结论：遏止电压与入射光的频率有关，与

6、入射光强无关。说明：光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光强无关。2021/10/26光电效应的规律：1.对任何一种金属都存在着极限频率，入射光频率低于极限频率时，无论入射光强度多大、照射时间多长都不会发生光电效应．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.发生光电效应时，光电流的强度与入射光的强度成正比．4.发生光电效应时，光电子的发射几乎是瞬时的，不过10-9s．2021/10/26经典电磁理论的局限性波动理论光电效应实验结果困难1按照光的波动理论，无论入射光的频率多少，只要光强足够大，总可以使电子获得足够的能量从而产生光电效应困难2光

7、强越大，电子可获得更多的能量，光电子的最大初动能也应该越大，遏制电压也越大。困难3光强越大，电子能量积累的时间就越短，光强越小，能量积累的时间就越长当入射光照射到光电阴极时，无论光强怎样微弱，几乎在一开始就产生了光电子。遏止电压与光强无关，与频率有关如果光的频率小于金属的极限频率，无论光强多大，都没有光电效应2021/10/26经典的电磁理论无法解释光电效应现象经典的电磁理论的局限性新理论提出：普朗克的能量量子假说爱因斯坦的光子假说2021/10/26逸出功：电子克服原子核的束缚