《2.光电效应与光的量子说》公开课PPT课件优质课下载

《2.光电效应与光的量子说》公开课PPT课件优质课下载

光电子在电场作用下形成光电流。

阳极

阴极

V

G

光电效应的若干特征

A.产生光电效应的条件：任何一种金属，都存在极限频率ν0，只有当入射光频率ν>ν0时，才能发生光电效应.

B.光电流强度的决定因素：当入射光频率ν>ν0时，光电流随入射光强度的增大而增大.

C.光电子的最大初动能：光电子的最大初动能Ekm与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大 .

D.光电效应的发生时间：几乎是瞬时发生的．

二、光的波动说的困难

关于光的本性，历史上存在着粒子说与波动说的长期的争论.18-19世纪，由于光的干涉、衍射现象的发现，光的波动说在物理学中占据了主导地位.人们已经认识到光是一种电磁波.

按照光的波动说，当光照射到金属表面时，金属中的电子会从入射光中持续吸收能量，只有当能量积累到一定量值时（按波动理论计算竟需要几分钟或更长的时间），电子才能从金属表面逃逸出来.可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，电子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒；显然，在光电效应问题上，光的波动说遇到了巨大的困难.

三、光量子概念的提出 光电效应方程

爱因斯坦把普朗克的能量子概念推广到光电效应的研究中，提出了光量子概念，简称光子.

1、爱因斯坦的光量子假说

在空间传播的光不是连续的而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量跟它的频率成正比。即:ε=hν ，ν表示光的频率，h叫普朗克常量，h＝6.63×10-34焦耳·秒

在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子逸出功W，另一部分变为光电子逸出后的动能 .由能量守恒可得：

2.爱因斯坦光电效应方程

为电子逸出金属表面所需做的功，叫逸出功；　　 　　　　

为光电子的最大初动能。

3.光子说对光电效应的解释

①爱因斯坦方程表明，光电子的初动能Ek0与入射光的频率成线性关系，与光强无关。只有当hν>W0时，才有光电子逸出，就是光电效应的截止频率。

②电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流自然几乎是瞬时发生的。

③光强较大时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子多，因而光电流大。