光电效应

1. 光电效应

2. m I 饱 和 电 流 光 强 较 强 A K 光 强 较 弱 遏 止 电 压 I O O s O O O O G V U U O a B O O 第二节 光电效应 一、光电效应的实验规律 光电效应伏安特性曲线 光电效应实验装置

3. 当反向电压加至 时光电流为零，称 为遏止电压。 1. 光电流与入射光光强的关系 实验指出：饱和光电流和入射光光强成正比。 结论：单位时间内电极上逸出的光电子数和入射光 光强成正比 . 2 . 光电子初动能和入射光频率的关系 遏止电压的存在说明光电子具有初动能，且：

4. U 和金属有关的恒量 U o o ν a ν k 和金属无关的普适恒量 o 实验指出：遏止电压和入射光频率有线性关系，即： 遏止电压与入射光频率的实验曲线

5. 对于给定的金属，当照射光频率 小于某一数值 （称为红限）时，无论照射光多强都不会产生光电效 应。 结论：光电子初动能和入射光频率成正比， 与入射光光强无关。 3、存在截止频率（红限）

6. 实验发现，无论光强如何微弱，从光照射到光 电子出现只需要 的时间。 因为初动能大于零，因而产生光电效应的条件是： 称为红限（截止频率） 4 . 光电效应瞬时响应性质 结论：光电效应的产生几乎无需时间的累积

7. 几种金属的红限及逸出功 c ν λ = 红 限 逸 出 功 ν 0 金 属 0 0 14 10 + (Hz) （eV) (A) 铯 Cs 4.8 6520 1.9 钛 Ti 9.9 303 4.1 汞 Hg 10.9 2750 4.5 金 Au 11.6 2580 4.8 钯 Pd 12.1 2480 5.0

8. 二、经典电磁波理论的缺陷 1. 按经典理论光电子的初动能应决定于 入射光的光强，而不决定于光的频率。 2. 无法解释红限的存在。 3. 无法解释光电效应的产生几乎无须 时间的积累。

9. 一束光是以光速 C 运动的粒 子（称为光子）流， 光子的能量为： 金属中的自由电子吸收一个光子能量 以后， 一部分用于电子从金属表面逸出所需的逸 出功A ， 一部分转化为光电子的动能，即： 三、 爱因斯坦方程 光量子（光子） 爱因斯坦光子假说： ——爱因斯坦光电效应方程

10. 爱因斯坦对光电效应的解释： 1. 光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以 光电流也大。 2. 电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出， 所以无须时间的累积。 3. 从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率 成线性关系。 4.从光电效应方程中，当初动能为零时，可得到 红限频率：

11. 光子的能量、质量和动量 光子能量: 光子质量: 因为： 由于光子速度恒为C，所以光子的“静止质量”为零. 光子的动量：

12. 光子的能量 质量 ，动量 是表示粒子特性的 物理量， 而波长 ，频率 则是表示波动性的物理量， 这就表示光子不仅具有波动性，同时也具有粒子性， 即具有波粒二象性。 四、光的波粒二象性

13. 1921诺贝尔物理学奖 • A.爱因斯坦 • 对现物理方面的贡献，特别是阐明光电效应的定律

14. 在铝中移出一个电子需要4.2eV的能量，波长为 200nm的光射到其表面，求： 1、光电子的最大动能 2、遏制电压 3、铝的截至波长 解：

15. 钠的遏制电压与 入射光频关系 例 根据图示确定以下各量 1、钠的红限频率 2、普朗克常数 3、钠的溢出功 解：由爱因斯坦方程 其中 遏制电压与入射光频关系

16. 钠的遏制电压与 入射光频关系 从图中得出 从图中得出

17. 钠的遏制电压与 入射光频关系 普朗克常数 钠的溢出功

18. 普朗克常数 钠的溢出功 钠的遏制电压与 入射光频关系