光电效应实验ppt课件.ppt
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1、在物理学史上,光电效应现象的发现,对光的本性波粒二象性的认识,具有极为重要的意义,它给量子论以直观、明确的证明。 1887年,赫兹在研究紫外线对火花放电的影响时发现了光电效应。后来勒纳德等人制作了二极管研究了这一现象。当时无法用经典理论解释。1900年,普朗克(Max Karl Ernst Ludwig Planck, 18581947)提出量子假设。1905年,爱因斯坦提出光量子概念,解释了光电效应现象。 实验历史背景及意义 思考与讨论的问题l什么是截止频率、遏制电势差、什么是截止频率、遏制电势差、光电管伏安特性曲线?光电管伏安特性曲线?l实验中如何确定遏制电势差值?实验中如何确定遏制电势差
2、值?l如何由光电效应测量普朗克常数如何由光电效应测量普朗克常数?光电效应示意图光电效应示意图实验原理光电效应光电效应:电子从受辐射作:电子从受辐射作用的材料中释放出来的过程,用的材料中释放出来的过程,叫做光电效应;发射出来的叫做光电效应;发射出来的电子叫做光电子。电子叫做光电子。光电效应外光电效应外光电效应: :是指物质吸收光子并激发出自由是指物质吸收光子并激发出自由 电子的行为。电子的行为。 ex:ex:光电倍增管光电倍增管内光电效应内光电效应: :光电导效应光电导效应:半导体材料在光照下,电子受能量大于电子禁带宽度的:半导体材料在光照下,电子受能量大于电子禁带宽度的 光子作用激发导带,增加
3、电导率的现象。光子作用激发导带,增加电导率的现象。 ex:ex:光敏电阻光敏电阻光生伏打效应光生伏打效应: 半导体材料在半导体材料在pnpn结处形成内建电场,光照下,激发结处形成内建电场,光照下,激发 电子在内建电场作用下形成电动势的现象。电子在内建电场作用下形成电动势的现象。 ex:ex:太阳能电池太阳能电池实验规律(1)(1)饱和光电流:饱和光电流: 饱和光电流强度与入射光强度成正比。饱和光电流强度与入射光强度成正比。(2)(2)每个光电子的初动能每个光电子的初动能 随入射随入射 光频率提高而增大,与入射光强无关;光频率提高而增大,与入射光强无关;(3)(3)存在截止频率:存在截止频率:对
4、某一种金属来说,只对某一种金属来说,只有当入射光的频率大于某一频率时,电有当入射光的频率大于某一频率时,电子才能从金属表面逸出,电路中才有光子才能从金属表面逸出,电路中才有光电流,这个频率叫做截止频率。电流,这个频率叫做截止频率。(4)(4)光电效应是瞬时效应。光电效应是瞬时效应。221mvUa312UIIh0aU0红限频率红限频率爱因斯坦光电方程 爱因斯坦认为光束可以看成是由微粒构成的爱因斯坦认为光束可以看成是由微粒构成的 粒子流,这些粒子流叫做粒子流,这些粒子流叫做光量子(光子)光量子(光子)。 一个频率为一个频率为 的光子具有能量的光子具有能量 阴极金属材料的逸出功为阴极金属材料的逸出功
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