2020-2021学年高二下学期物理人教版选修3-5第十七章第二节-光的粒子性--ppt课件.ppt

第二节第二节 光的粒子性光的粒子性 光电效应光电效应学学 习习 目目 标标1 1、知道什么是光电效应现象、知道什么是光电效应现象.2 2、探究光电效应的实验规律，知道什么、探究光电效应的实验规律，知道什么 是饱和电流、遏止电压和截止频率。是饱和电流、遏止电压和截止频率。3 3、感受以实验为基础的科学研究方法。、感受以实验为基础的科学研究方法。课题引入课题引入:1919世纪初开始观察到光的干涉、衍射、偏振这些世纪初开始观察到光的干涉、衍射、偏振这些波特有的现象之后，等于对微粒说宣判了死刑。波特有的现象之后，等于对微粒说宣判了死刑。1919世纪世纪6060年代和年代和8080年代，麦克斯韦和赫兹先后从年代，麦克斯韦和赫兹先后从理论上和实验上确认了光的电磁波本质，光的波理论上和实验上确认了光的电磁波本质，光的波动性似乎已经完美了。动性似乎已经完美了。光电效应和康普顿效应的发现，使科学在这光电效应和康普顿效应的发现，使科学在这里又一次发生了转折。里又一次发生了转折。实验器材实验器材：紫外线灯锌板 照射到金属表面的光，能使金照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出属中的电子从表面逸出，这个现象，这个现象，称为光电效应。逸出的电子称为称为光电效应。逸出的电子称为光光电子电子，金属带正电。，金属带正电。一、光电效应：一、光电效应：二、探究光电效应的实验规律二、探究光电效应的实验规律a.a.改变照射光（强弱、频改变照射光（强弱、频率）率）真空真空看书看书P31P31第二段第二段猜想：如何改变左图中猜想：如何改变左图中的光电流的强弱？的光电流的强弱？b.改变改变K K与与A A之间的电压。之间的电压。（正向、方向电压）（正向、方向电压）在光照不变的条件下，随着正向电压增大，光电流在光照不变的条件下，随着正向电压增大，光电流趋于饱和值。趋于饱和值。饱和电流的存在意味着单位时间逸出的光电子的个饱和电流的存在意味着单位时间逸出的光电子的个数是一定的。数是一定的。问题一：保持入射光强弱不变问题一：保持入射光强弱不变,怎样增大电路中的光电流怎样增大电路中的光电流？电流会无限增大吗？电流会无限增大吗？问题二：若入射光增强，保持正向电压不问题二：若入射光增强，保持正向电压不变，饱和电流会有什么变化？请先看视频变，饱和电流会有什么变化？请先看视频后尝试说明原因。后尝试说明原因。入射光越强，单位时间内发射的光电子个入射光越强，单位时间内发射的光电子个数数 越多。越多。问题三：问题三：当光电管不加电压时，当光电管不加电压时，电流为零吗？为什么？电流为零吗？为什么？那么在保持光照不变的那么在保持光照不变的条件下，如何使光电流条件下，如何使光电流为零？为零？极性对调遏止电压：使光电流减为零时的遏止电压：使光电流减为零时的反向反向电电压称为遏止电压，符号压称为遏止电压，符号UcUc12mevc2=eUCvc为光电子的上限速度为光电子的上限速度遏止电压的存在意味着光电子具有初速遏止电压的存在意味着光电子具有初速度，初动能。遏止电压对应的是光电子度，初动能。遏止电压对应的是光电子的的最大初动能最大初动能。认真观察光电效应认真观察光电效应伏安特性曲线，可伏安特性曲线，可得出哪些实验结论得出哪些实验结论？小组讨论：小组讨论：问题四：如果逐渐减小入射光的频率，问题四：如果逐渐减小入射光的频率，光电效应现象还能发生吗？光电效应现象还能发生吗？实验事实表明：实验事实表明：对于每种金属，都有一个对于每种金属，都有一个截止频率截止频率 c c。当入射光的频率低于截止频。当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应。不同金属，截止频率时不发生光电效应。不同金属，截止频率不同。率不同。大量的实验表明大量的实验表明：光电效应的发生几乎是：光电效应的发生几乎是瞬时的。精确测量表明产生电流的时间不瞬时的。精确测量表明产生电流的时间不超过超过10-9s。总结归纳：总结归纳：入射光的入射光的 决定着决定着单位时间内发单位时间内发射的光电子的个数。射的光电子的个数。入射光入射光 决定着能否发生光电效决定着能否发生光电效应和光电子的最大初动能应和光电子的最大初动能。显然：显然：对于一定频率的光对于一定频率的光频率频率强度强度科学方法：通过巧妙的实验，把不可测科学方法：通过巧妙的实验，把不可测量的光学量转化成可直接测量电学量。量的光学量转化成可直接测量电学量。通过饱和电流通过饱和电流（可测量）（可测量）单位时间发射的光电子数单位时间发射的光电子数（不可直接测量）（不可直接测量）通过遏止电压通过遏止电压（可测量）（可测量）光电子的能量光电子的能量（不可直接测量）（不可直接测量）1 1、入射光照射到某金属表面上发生光电效应，入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么()()A A从光照至金属表面上到发射出光电子之间的从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加时间间隔将明显增加B B逸出的光电子的最大初动能将减小逸出的光电子的最大初动能将减小C C单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少减少D D有可能不发生光电效应有可能不发生光电效应C C当堂训练：当堂训练：2 2、如图如图所示，用紫外线灯照射锌板，验电器指针所示，用紫外线灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是张开一个角度，则下列说法中正确的是()A A用用紫光紫光照射锌板，验电器指针照射锌板，验电器指针一定一定会发生偏转会发生偏转B B用红光照射锌板，验电器指针用红光照射锌板，验电器指针一定一定会发生偏转会发生偏转C C锌板带的是负电荷锌板带的是负电荷D D使验电器指针发生偏转的是正电荷使验电器指针发生偏转的是正电荷D D1 1、课后限时检测、课后限时检测7 7（1-71-7题）题）2 2、预习：爱因斯坦光子说和光电效应方、预习：爱因斯坦光子说和光电效应方程，了解爱因斯坦如何解释实验规律。程，了解爱因斯坦如何解释实验规律。作业设计：作业设计：