物理学 教学课件 ppt 作者 李迺伯-二版 教学课件 ppt 作者 终 12-2 光的粒子性.ppt

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1、一、光电效应实验的规律VAe在光的照射下，电子从金属表面逸出的现象，称为光电效应。逸出的电子，称为光电子。光电子实验规律1.截止频率（红限）仅当才发生光电效应，截止频率与材料有关与光强无关。几种纯金属的截止频率金属截止频率4.5455.508.06511.53铯钠锌铱铂19.292.遏止电势差遏止电势差与入射光频率具有线性关系。3.瞬时性当光照射到金属表面上时，几乎立即就有光电子逸出。4.电流饱和值（光强）遏止电压与光强无关光强较强光强较弱经典理论遇到的困难按经典理论，电子逸出金属所需的能量，需要有一定的时间来积累，一直积累到足以使电子逸出金属表面为止。与实验结果不符

2、。2.瞬时性问题1.红限问题按经典理论,无论何种频率的入射光,只要其强度足够大，就能使电子具有足够的能量逸出金属。与实验结果不符。二、光子爱因斯坦方程“光量子”假设光子的能量为几种金属的逸出功金属钠铝锌铜银铂2.284.084.314.704.736.35爱因斯坦方程逸出功与材料有关爱因斯坦爱因斯坦方程逸出功产生光电效应条件条件（截止频率）光强越大，光子数目越多，即单位时间内产生光电子数目越多，光电流越大。（时）光子射至金属表面，一个光子携带的能量将一次性被一个电子吸收，若，电子立即逸出，无需时间积累（瞬时性）。例12-1波长为500nm的单色光照射到逸出功为1.90

3、eV的金属上。求：(1)光子能量；(2)光电子逸出时初动能；(3)截止频率。解：(1)(2)(3)三、光电效应在近代技术中的应用光控继电器、自动控制、自动计数、自动报警等。光电倍增管放大器接控件机构光光控继电器示意图描述光的粒子性描述光的波动性光子相对论能量和动量关系四、光的波粒二象性（2）粒子性：（光电效应等）（1）波动性：光的干涉和衍射五、康普顿效应1923年美国物理学家康普顿在观察X射线被物质散射时，发现散射中含有波长发生了变化的成份。康普顿散实验示意图康普顿1实验结果表明，在散射的X射线中，除有与入射光波长相同的射线外，还有波长的射线。这种现象称为康普顿效应。

4、2经典电磁理论预言，散射辐射具有和入射辐射一样的频率。经典理论无法解释波长变化。光子电子电子光子3康普顿应用爱因斯坦的光子说圆满地解释了实验结果。康普顿认为光子与原子中电子的碰撞是完全弹性碰撞。根据动量守恒定律和能量守恒定律并考虑相对论的质能关系，可以推导出散射光波长的改变量为。康普顿波长: