2.光電效應(yīng)與光的量子說.ppt

1、2、光電效應(yīng)與光的量子說習(xí)題課,江蘇省江都中學(xué) 王林鋒,在光的照射下，金屬中的電子吸收光的能量而逸出金屬表面的現(xiàn)象，叫做光電效應(yīng).,一、知識(shí)回顧,光電子：逸出的電子,問題1:什么是光電效應(yīng)現(xiàn)象?,問題2:是不是只要有光照到金屬上，就會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)?發(fā)生光電效應(yīng)大概需要都長(zhǎng)時(shí)間？,任何一種金屬，都存在極限頻率（截止頻率）0，只有當(dāng)入射光0，才能發(fā)生光電效應(yīng) 光電效應(yīng)的發(fā)生是瞬時(shí)的，不超過10-9S,問題3:光電管的A極時(shí)陰極還是陽極？,問題4:如圖，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電流的大小和什么因素有關(guān)?,發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光強(qiáng)越大，光電流越大。,問題5:發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，為什么光強(qiáng)越大光電流越大?,光強(qiáng)越大則

2、單位時(shí)間打在金屬表面的光子數(shù)就越多，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)單位時(shí)間被激發(fā)而逸出的光電子數(shù)也就越多，故光強(qiáng)越大光電流 也越大。,問題6:如圖，在光電管兩端所加電壓是正向電壓還是反向電壓？為什么？,問題7:如圖，光照一定，發(fā)生光電效應(yīng)后，請(qǐng)畫出滑動(dòng)變阻器的滑片從左端一直滑到最右端過程中，光電流隨電壓變化的伏安特性曲線？,問題8:如圖，把電源反向，同樣的光照射后，請(qǐng)畫出滑動(dòng)變阻器的滑片從左端一直滑到最右端過程中，光電流隨電壓變化的伏安特性曲線？,U,ca,O,U,光電效應(yīng)伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)總結(jié)：,遏 止 電 壓,飽 和 電 流,U,cb,（強(qiáng)）,實(shí)驗(yàn)表明:對(duì)于一定顏色(頻率)的光, 光強(qiáng)一定時(shí)，光電流隨電壓的

3、增大而增大，達(dá)到飽和光電流后不再變化；增大光強(qiáng)，飽和光電流也增大。 對(duì)于一定顏色(頻率)的光無論光的強(qiáng)弱如何,遏止電壓是一樣的；頻率大的光，對(duì)應(yīng)的遏止電壓大。,問題9:根據(jù)能量守恒，請(qǐng)寫出愛因斯坦光電效應(yīng)方程。其中逸出功的物理含義是什么？,電子脫離金屬所 做功的最小值,最大初動(dòng)能,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大。,問題10:光電效應(yīng)說明了光的粒子性還是波動(dòng)性？,光的粒子性,二、理解應(yīng)用,例1. 關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象,下列說法中正確的是() A. 對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”,入射光的波長(zhǎng)必須小于此波長(zhǎng),才能產(chǎn)生光電效應(yīng) B. 在光電效應(yīng)現(xiàn)象中,光電子的最

4、大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比 C. 在光電效應(yīng)現(xiàn)象中,入射光的強(qiáng)度越大,光電子的最大初動(dòng)能越大 D. 對(duì)于某種金屬,只要入射光的強(qiáng)度足夠大,就會(huì)發(fā)生光電效應(yīng),A,例2. 用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象,當(dāng)用光子能量為3.0 eV的光照射到光電管上時(shí),電流表G的讀數(shù)為0.2 mA,移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c,當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時(shí),電流表讀數(shù)為0,則() A. 開關(guān)S斷開后,沒有電流流過電流表G B. 所有光電子的初動(dòng)能為0.7 eV C. 光電管陰極的逸出功為2.3 eV D. 改用能量為1.5 eV的光子照射,電流表G也有電流,但電流較小,C,例3. 如圖所示,為研究光電效應(yīng)的裝置和

5、圖象.下列關(guān)于甲、乙、丙各圖的描述,其中丙圖是用同一光電管研究得到的，下列說法正確的是(),A. 圖甲中,弧光燈照射鋅板,驗(yàn)電器的錫箔張開,說明鋅板帶負(fù)電 B. 圖乙中,光電管接的是反向電壓 C. 圖丙中,強(qiáng)a光和弱b光曲線交于U軸同一點(diǎn),說明它們是同一種顏色的光。 D. 圖丙中,弱b光和弱c光曲線交于U軸不同點(diǎn),說明弱c光產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能小。,C,例4. 利用圖甲所示電路研究光電效應(yīng)中金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系,描繪出圖乙中的圖象,由此算出普朗克常量h.圖乙中U1、1、0均已知,電子電荷量大小用e表示.當(dāng)入射光的頻率增大時(shí),為了測(cè)定遏止電壓,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向(填“M”或“N”)端移動(dòng),由Uc-圖象可求得普朗克常量h=(用題中字母表示).,N,eu1/（ 1 -0 ）,例5.光照某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得光電子最大初動(dòng)能與照射光頻率的關(guān)系如圖所示,其中圖線與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為0,則該金屬的逸出功為.,用一束波長(zhǎng)范圍為12,且12的光照射該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),則光電子的最大初動(dòng)能為.已知普朗克常量為h,光在真空中傳播速度為c.,h 0,例 6.氫原子能級(jí)圖如圖所示,大量處于n=2能級(jí)的氫原子躍遷到基態(tài),發(fā)射出的光照射光電管陰極K,測(cè)得遏止電壓為7.91 V,則陰極K的逸出功W=eV;在氫原子巴耳末系(氫原子從n3能級(jí)直接躍遷到n=2能級(jí))中有種頻率的光照射