光的粒子性公开课.ppt

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1、关于光的粒子性公开课现在学习的是第1页，共21页教学目标：教学目标：1.通过实验了解和掌握通过实验了解和掌握光电效应的实验规律光电效应的实验规律；2.知道知道爱因斯坦光电效应方程以及意义爱因斯坦光电效应方程以及意义。现在学习的是第2页，共21页17世纪明确形成了两大对立学说牛顿牛顿惠更斯惠更斯微粒说波动说19世纪初证明了波动说的正确性由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性对光学的研究从很早就开始了 现在学习的是第3页，共21页表明锌板在射线照射下失去电子而带正电表明锌板在射线照射下失去电子而带正电一、光电

2、效应现象一、光电效应现象现在学习的是第4页，共21页一、光电效应现象一、光电效应现象 当光线当光线( (包括不可见光包括不可见光) )照射在金属表面时，金照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为属中有电子逸出的现象，称为光电效应光电效应。逸出逸出的电子称为的电子称为光电子光电子。光电子定向移动形成的电流叫光电子定向移动形成的电流叫光电流光电流 现在学习的是第5页，共21页二二. .光电效应的实验规律光电效应的实验规律电流表：电流表：测光电流测光电流的大小的大小电压表：电压表：测两级之间测两级之间的电压大小的电压大小滑动变阻器：滑动变阻器：改变改变两级之间的电压大小两级之间的电压大小现在学

3、习的是第6页，共21页二二. .光电效应的实验规律光电效应的实验规律实验表明：实验表明：当入射光的频率减小到某一数值当入射光的频率减小到某一数值c时，没有时，没有光电子发出。光电子发出。实验结论实验结论1：存在截止频率，当入射光的频率低存在截止频率，当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应。于截止频率时不能发生光电效应。现在学习的是第7页，共21页二二. .光电效应的实验规律光电效应的实验规律实验表明：实验表明：产生光电流的时间不超过产生光电流的时间不超过109s。即光。即光电效应发生几乎是瞬时的电效应发生几乎是瞬时的实验结论实验结论2：光电效应具有瞬时性光电效应具有瞬时性现在学习的是第8

4、页，共21页二二. .光电效应的实验规律光电效应的实验规律实验表明：实验表明：保持光频率、保持光频率、光强不变，增大光强不变，增大U UAKAK，G G表表中电流达到某一值后不中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值再增大，即达到饱和值。保持光频率不变，增大保持光频率不变，增大光强，饱和电流增大光强，饱和电流增大IOU UAKAKIs黄光（强）黄光（强）黄光（弱）黄光（弱）现在学习的是第9页，共21页二二. .光电效应的实验规律光电效应的实验规律实验结论实验结论3 3：1.1.存在饱和电流，入射存在饱和电流，入射光越强，饱和电流越大光越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光，单位时间内发射的光电

5、子数越多。电子数越多。现在学习的是第10页，共21页二二. .光电效应的实验规律光电效应的实验规律I0U UAKAKIs黄光（强）黄光（强）黄光（弱）黄光（弱）U UAKAK=0=0时，时，Is =0吗？说明了什么？吗？说明了什么？现在学习的是第11页，共21页二二. .光电效应的实验规律光电效应的实验规律使光电流减小到零的反向使光电流减小到零的反向最小电压叫最小电压叫遏止电压遏止电压遏止电压的大小表明逸出遏止电压的大小表明逸出电子的初动能大小电子的初动能大小c221eUvmce现在学习的是第12页，共21页二二. .光电效应的实验规律光电效应的实验规律实验表明：实验表明：对于一定颜色（频率）

6、的光对于一定颜色（频率）的光，无论光的强弱如何，遏止，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的。且光的频电压都是一样的。且光的频率率v改变时，遏止电压也会改变时，遏止电压也会改变。改变。II黄光（黄光（ 强）强）黄光（黄光（ 弱）弱）遏遏止止电电压压蓝光蓝光1UU U2 2U U1 1现在学习的是第13页，共21页二二. .光电效应的实验规律光电效应的实验规律实验结论实验结论4：存在遏止电压存在遏止电压 ，且跟，且跟光的频率有关光的频率有关 ，与光，与光强无关强无关 ，进而说明逸，进而说明逸出光电子的最大初动出光电子的最大初动能与光频率有关，与能与光频率有关，与光强无关光强无关II黄光（黄光（ 强

7、）强）黄光（黄光（ 弱）弱）遏遏止止电电压压蓝光蓝光U现在学习的是第14页，共21页三. 看课本思考两个问题：看课本思考两个问题：1.什么是逸出功？什么是逸出功？2.经典电磁理论在哪些方面与实验结论矛盾？经典电磁理论在哪些方面与实验结论矛盾？使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功逸出功。现在学习的是第15页，共21页 以上三个结论都与实验结果相矛盾的，所以以上三个结论都与实验结果相矛盾的，所以无法用经典的波动理论来解释光电效应。无法用经典的波动理论来解释光电效应。三. 实验结论实验结论经典电磁理论经典电磁理论入射光的越强，饱和电流越入射光的越强，饱和电流越大大强度越大，逸出的光

8、电子强度越大，逸出的光电子数越多，光电流越大数越多，光电流越大遏止电压遏止电压只与频率有关，而与只与频率有关，而与强度无关。强度无关。遏止电压遏止电压应与入射光的强应与入射光的强度有关。度有关。如果光较弱，只要积累足够长如果光较弱，只要积累足够长时间，电子获得足够能量就会时间，电子获得足够能量就会形成光电子形成光电子存在截止频率存在截止频率c 当入射光频率当入射光频率低于截止频率，不能发生光电低于截止频率，不能发生光电效应效应光电效应具有瞬时性光电效应具有瞬时性能量的可以随时间积累能量的可以随时间积累对比对比吻合吻合不符不符不符不符不不符符现在学习的是第16页，共21页四. 光量子假设：光子说

9、光量子假设：光子说光本身就是由一个个不光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的可分割的能量子组成的，频率为，频率为的光的能量的光的能量子为子为hh。这些能量子。这些能量子后来被称为后来被称为光子光子。我来了我来了现在学习的是第17页，共21页四. 光电效应方程光电效应方程一个电子吸收一个光子的能量一个电子吸收一个光子的能量hh后，一部分能量用后，一部分能量用来克服金属的逸出功来克服金属的逸出功，剩下的表现为逸出后电子，剩下的表现为逸出后电子的初动能的初动能E Ek k，即：，即：或或现在学习的是第18页，共21页四. 对光电效应的实验现象解释：对光电效应的实验现象解释： 现在学习的是第19页，

10、共21页1 1、光电效应的实验结论是：对于某种金属光电效应的实验结论是：对于某种金属( () )A A无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应光电效应B B无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应电效应C C超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小最大初动能就越小D D超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大最大初动能就越大ADAD现在学习的是第20页，共21页感谢大家观看感谢大家观看8/30/2022现在学习的是第21页，共21页