第四章-2-光電效應(yīng)(第1課時(shí)-光電效應(yīng))(課件)-人教版(2019)高中物理選擇性必修第三冊(cè)

2光電效應(yīng)第四章原子結(jié)構(gòu)與波粒二象性第1課時(shí)光電效應(yīng)選修第三冊(cè)

人教版2光電效應(yīng)第四章原子結(jié)構(gòu)與波粒二象性第1課時(shí)光電效應(yīng)選1學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道光電效應(yīng)現(xiàn)象，了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律.2.知道光電效應(yīng)與電磁理論的矛盾.3.理解愛(ài)因斯坦光子說(shuō)及對(duì)光電效應(yīng)的解釋?zhuān)瑫?huì)用光電效應(yīng)方程解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題．學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道光電效應(yīng)現(xiàn)象，了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律.2.知2知識(shí)梳理一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1．光電效應(yīng)：照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象．2．光電子：光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子．3．光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律知識(shí)梳理一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律3(1)任何一種金屬都有一個(gè)截止頻率，入射光的頻率必須大于等于這個(gè)截止頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于這個(gè)截止頻率則不能發(fā)生光電效應(yīng)．(2)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，隨入射光頻率的增大而增大．(3)大于截止頻率的光照射金屬時(shí)，光電流(反映單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光電子數(shù)的多少)與入射光強(qiáng)度成正比．(4)光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的，產(chǎn)生電流的時(shí)間不超過(guò)10－9s.(1)任何一種金屬都有一個(gè)截止頻率，入射光的頻率必須大于等于44．光電效應(yīng)與經(jīng)典電磁理論的矛盾按光的電磁理論，應(yīng)有：(1)不存在截止頻率，任何頻率的光都能產(chǎn)生光電效應(yīng)．(2)光越強(qiáng)，光電子的初動(dòng)能越大，遏止電壓與光的強(qiáng)弱有關(guān)．(3)在光很弱時(shí)，放出電子的時(shí)間應(yīng)遠(yuǎn)大于10－9s.顯然這三條與光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律相矛盾．4．光電效應(yīng)與經(jīng)典電磁理論的矛盾5二、光電效應(yīng)經(jīng)典解釋中的疑難1．逸出功：使電子脫離某種金屬，外界對(duì)它做功的最小值，用W0表示．不同種類(lèi)的金屬，其逸出功的大小不相同(填“相同”或“不相同”)．2．光電效應(yīng)經(jīng)典解釋二、光電效應(yīng)經(jīng)典解釋中的疑難6(1)不應(yīng)存在截止頻率．(2)遏止電壓Uc應(yīng)該與光的強(qiáng)弱有關(guān)．(3)電子獲得逸出表面所需的能量需要的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生光電流的時(shí)間．3．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)相關(guān)概念的理解(1)光電子：光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子，其本質(zhì)還是電子．(1)不應(yīng)存在截止頻率．7(2)飽和電流金屬板飛出的光電子到達(dá)陽(yáng)極，回路中便產(chǎn)生光電流，隨著所加正向電壓的增大，光電流趨于一個(gè)飽和值，這個(gè)飽和值是飽和電流，在一定條件下，飽和電流與所加電壓大小無(wú)關(guān)，只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)．入射光越強(qiáng)，飽和電流越大．即：入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多．(3)遏止電壓截止頻率逸出功(2)飽和電流8①遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓．用符號(hào)Uc表示．計(jì)算方法：－eUc＝0－Ek遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)．入射光的頻率不變，遏止電壓不變，入射光的頻率改變，遏止電壓改變．這表明光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)．②截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的入射光的最小頻率叫作該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)．不同的金屬對(duì)應(yīng)著不同的截止頻率．③逸出功：電子從金屬中掙脫出來(lái)，要克服金屬表面層的一種力做功，電子脫離某種金屬所需做功的最小值叫作這種金屬的逸出功．不同金屬的逸出功不同．①遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓．用符號(hào)Uc表示．9三、愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論1．光子：光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν，其中h為普朗克常量．這些能量子后來(lái)稱(chēng)為光子．2．愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程(1)表達(dá)式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.三、愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論10

113．光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的解釋(1)飽和電流與光照強(qiáng)度的關(guān)系：同種頻率的光，光照強(qiáng)度越大，包含的光子數(shù)越多，照射金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子越多，因而飽和電流越大．(2)存在截止頻率和遏止電壓：①由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，所以遏止電壓由入射光頻率決定，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)．3．光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的解釋12

13例題1.（2021高二下·東莞月考）氫原子的能級(jí)如圖所示。氫原子從n＝4能級(jí)向低能級(jí)躍遷所放出的光子，能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，下列判斷正確的是（

）例題1.（2021高二下·東莞月考）氫原子的能級(jí)如圖所示。氫14例題A.

氫原子輻射出光子后，氫原子能量變大B.

從n＝4能級(jí)到n＝3能級(jí)放出的光子波長(zhǎng)最小C.

該金屬的逸出功不超過(guò)12.75eVD.

氫原子處于不同能級(jí)時(shí)，其核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的例題A.

氫原子輻射出光子后，氫原子能量變大15參考答案【答案】C【考點(diǎn)】玻爾原子理論【解析】【解答】A．氫原子發(fā)生躍遷，輻射出光子后，氫原子能量變小，A不符合題意；B．從n＝4能級(jí)到n＝3能級(jí)放出的光子能量最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，B不符合題意；參考答案【答案】C16C．由n=4向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最大為13.6-0.85eV=12.75eV，所以金屬的逸出功不超過(guò)12.75eV，C符合題意；D．處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的，D不符合題意。故答案為：C。C．由n=4向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最大為13.6-17例題2.（2020·臨汾模擬）氫原子的核外電子從n=2的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)時(shí)，發(fā)出的光恰好能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則下列各種說(shuō)法中正確的是（

）A.

該光是氫原子所有可能發(fā)出的光中能量最大的B.

氫原子中由高能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)發(fā)出的光可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)C.

該金屬發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子的最大能量恰好等于氫原子從n=2的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)所放出光子的能量D.

氫原子從n=2的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)所放出光子的能量等于該金屬的逸出功例題2.（2020·臨汾模擬）氫原子的核外電子從n=2的能級(jí)18【答案】D【考點(diǎn)】玻爾原子理論【解析】【解答】A．氫原子從n=2的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)，所放出光子的能量是所有相鄰能級(jí)間躍遷時(shí)能量最大的，但小于其他能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)時(shí)所放出的光子的能量，A不符合題意；B．氫原子從高能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)所放出的光子的能量都小于從n=2的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)所放出的光子的能量，不會(huì)使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，B不符合題意；參考答案【答案】D參考答案19C．恰好發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明光電子的最大初動(dòng)能為零，C不符合題意；D．恰好發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明光子的能量等于金屬的逸出功，D符合題意。故答案為：D。C．恰好發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明光電子的最大初動(dòng)能為零，C不符合題20THANKSTHANKS212光電效應(yīng)第四章原子結(jié)構(gòu)與波粒二象性第1課時(shí)光電效應(yīng)選修第三冊(cè)

人教版2光電效應(yīng)第四章原子結(jié)構(gòu)與波粒二象性第1課時(shí)光電效應(yīng)選22學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道光電效應(yīng)現(xiàn)象，了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律.2.知道光電效應(yīng)與電磁理論的矛盾.3.理解愛(ài)因斯坦光子說(shuō)及對(duì)光電效應(yīng)的解釋?zhuān)瑫?huì)用光電效應(yīng)方程解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題．學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道光電效應(yīng)現(xiàn)象，了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律.2.知23知識(shí)梳理一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1．光電效應(yīng)：照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象．2．光電子：光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子．3．光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律知識(shí)梳理一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律24(1)任何一種金屬都有一個(gè)截止頻率，入射光的頻率必須大于等于這個(gè)截止頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于這個(gè)截止頻率則不能發(fā)生光電效應(yīng)．(2)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，隨入射光頻率的增大而增大．(3)大于截止頻率的光照射金屬時(shí)，光電流(反映單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光電子數(shù)的多少)與入射光強(qiáng)度成正比．(4)光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的，產(chǎn)生電流的時(shí)間不超過(guò)10－9s.(1)任何一種金屬都有一個(gè)截止頻率，入射光的頻率必須大于等于254．光電效應(yīng)與經(jīng)典電磁理論的矛盾按光的電磁理論，應(yīng)有：(1)不存在截止頻率，任何頻率的光都能產(chǎn)生光電效應(yīng)．(2)光越強(qiáng)，光電子的初動(dòng)能越大，遏止電壓與光的強(qiáng)弱有關(guān)．(3)在光很弱時(shí)，放出電子的時(shí)間應(yīng)遠(yuǎn)大于10－9s.顯然這三條與光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律相矛盾．4．光電效應(yīng)與經(jīng)典電磁理論的矛盾26二、光電效應(yīng)經(jīng)典解釋中的疑難1．逸出功：使電子脫離某種金屬，外界對(duì)它做功的最小值，用W0表示．不同種類(lèi)的金屬，其逸出功的大小不相同(填“相同”或“不相同”)．2．光電效應(yīng)經(jīng)典解釋二、光電效應(yīng)經(jīng)典解釋中的疑難27(1)不應(yīng)存在截止頻率．(2)遏止電壓Uc應(yīng)該與光的強(qiáng)弱有關(guān)．(3)電子獲得逸出表面所需的能量需要的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生光電流的時(shí)間．3．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)相關(guān)概念的理解(1)光電子：光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子，其本質(zhì)還是電子．(1)不應(yīng)存在截止頻率．28(2)飽和電流金屬板飛出的光電子到達(dá)陽(yáng)極，回路中便產(chǎn)生光電流，隨著所加正向電壓的增大，光電流趨于一個(gè)飽和值，這個(gè)飽和值是飽和電流，在一定條件下，飽和電流與所加電壓大小無(wú)關(guān)，只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)．入射光越強(qiáng)，飽和電流越大．即：入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多．(3)遏止電壓截止頻率逸出功(2)飽和電流29①遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓．用符號(hào)Uc表示．計(jì)算方法：－eUc＝0－Ek遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)．入射光的頻率不變，遏止電壓不變，入射光的頻率改變，遏止電壓改變．這表明光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)．②截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的入射光的最小頻率叫作該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)．不同的金屬對(duì)應(yīng)著不同的截止頻率．③逸出功：電子從金屬中掙脫出來(lái)，要克服金屬表面層的一種力做功，電子脫離某種金屬所需做功的最小值叫作這種金屬的逸出功．不同金屬的逸出功不同．①遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓．用符號(hào)Uc表示．30三、愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論1．光子：光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν，其中h為普朗克常量．這些能量子后來(lái)稱(chēng)為光子．2．愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程(1)表達(dá)式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.三、愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論31

323．光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的解釋(1)飽和電流與光照強(qiáng)度的關(guān)系：同種頻率的光，光照強(qiáng)度越大，包含的光子數(shù)越多，照射金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子越多，因而飽和電流越大．(2)存在截止頻率和遏止電壓：①由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，所以遏止電壓由入射光頻率決定，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)．3．光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的解釋33

34例題1.（2021高二下·東莞月考）氫原子的能級(jí)如圖所示。氫原子從n＝4能級(jí)向低能級(jí)躍遷所放出的光子，能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，下列判斷正確的是（

）例題1.（2021高二下·東莞月考）氫原子的能級(jí)如圖所示。氫35例題A.

氫原子輻射出光子后，氫原子能量變大B.

從n＝4能級(jí)到n＝3能級(jí)放出的光子波長(zhǎng)最小C.

該金屬的逸出功不超過(guò)12.75eVD.

氫原子處于不同能級(jí)時(shí)，其核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的例題A.

氫原子輻射出光子后，氫原子能量變大36參考答案【答案】C【考點(diǎn)】玻爾原子理論【解析】【解答】A．氫原子發(fā)生躍遷，輻射出光子后，氫原子能量變小，A不符合題意；B．從n＝4能級(jí)到n＝3能級(jí)放出的光子能量最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，B不符合題意；參考答案【答案】C37C．由n=4向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最大為13.6-0.85eV=12.75eV，所以金屬的逸出功不超過(guò)12.75eV，C符合題意；D．處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的，D不符合題意。故答案為：C。C．由n=4向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最大為13.6-38例題2.（2020·臨汾模擬）氫原子的核外電子從n=2的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)時(shí)，發(fā)出的光恰好能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則下列各種說(shuō)法中正確的是（

）A.

該光是氫原子所有可能發(fā)出的光中能量最大的B.

氫原子中由高能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)發(fā)出的光可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)C.

該金屬發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子的最大能量恰好等于氫原子從n=2的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)所放出光子的能量D.

氫原子從n=2的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)所放出光子的能量等于該金屬的逸出功例題2.（2020·臨汾模擬）氫原子的核外電子從n=2的能級(jí)39【答案】D【考點(diǎn)】玻爾原子理論【解析】【解答】A．氫原子從n=2的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)，所