光粒子性公开课.ppt

《光粒子性公开课.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光粒子性公开课.ppt（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于光的粒子性公开课第一张，PPT共二十一页，创作于2022年6月教学目标：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。第二张，PPT共二十一页，创作于2022年6月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 第三张，PPT共二十一页，创作于2022年6月表明锌板在射线照射下失去电

2、子而带正电表明锌板在射线照射下失去电子而带正电一、光电效应现象一、光电效应现象第四张，PPT共二十一页，创作于2022年6月一、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 第五张，PPT共二十一页，创作于2022年6月二二.光电效应的实验规律光电效应的实验规律电流表：电流表：测光电流的测光电流的大小大小电压表：电压表：测两级之间测两级之间的电压大小的电压

3、大小滑动变阻器：滑动变阻器：改变两级改变两级之间的电压大小之间的电压大小第六张，PPT共二十一页，创作于2022年6月二二.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，没有光电子时，没有光电子发出。发出。实验结论实验结论1：存在截止频率，当入射光的频率存在截止频率，当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应。低于截止频率时不能发生光电效应。第七张，PPT共二十一页，创作于2022年6月二二.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

4、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第八张，PPT共二十一页，创作于2022年6月二二.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再增中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值。大，即达到饱和值。保持光频率不变，增大光强，保持光频率不变，增大光强，饱和电流增大饱和电流增大IOU UAKAKIs黄光（强）黄光（强）黄光（弱）黄光（弱）第九张，PPT共二十一页，创作于2022年6月二二.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

5、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电单位时间内发射的光电子数越多。子数越多。第十张，PPT共二十一页，创作于2022年6月二二.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？第十一张，PPT共二十一页，创作于2022年6月二二.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最使光电流减小到零的反向最小电压叫小电压叫遏止电压遏止电压遏止电压的大小表明逸出电子遏止电压的大小表明逸出电

6、子的初动能大小的初动能大小第十二张，PPT共二十一页，创作于2022年6月二二.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）的对于一定颜色（频率）的光，无论光的强弱如何，光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的。且遏止电压都是一样的。且光的频率光的频率v改变时，遏止改变时，遏止电压也会改变。电压也会改变。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U U2 2U U1 1第十三张，PPT共二十一页，创作于2022年6月二二.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，且跟光，且跟光的频率有关的频率有关

7、，与光强无，与光强无关关，进而说明逸出光电，进而说明逸出光电子的最大初动能与光频率子的最大初动能与光频率有关，与光强无关有关，与光强无关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U第十四张，PPT共二十一页，创作于2022年6月三.光电效应解释中的疑难 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。第十五张，PPT共二十一页，创作于2022年6月 以上三个结论都与实验结果相矛盾的，所以无法以上三个结论都

8、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。用经典的波动理论来解释光电效应。三.光电效应解释中的疑难 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度应与入射光的强度有关。有关。如果光较弱，只要积累足够如果光较弱，只要积累足够长时间，电子获得足够能量长时间，电子获得足够能量就会形成光电子就会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

9、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符不符第十六张，PPT共二十一页，创作于2022年6月四.爱因斯坦的光电效应方程（1 1）光量子假设：光子说光量子假设：光子说光本身就是由一个个不可光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频分割的能量子组成的，频率为率为的光的能量子为的光的能量子为hh。这些能量子后来被。这些能量子后来被称为称为光子光子。我来了我来了第十七张，PPT共二十一页，创作于2022年6月四.爱因斯坦的光电效应方程（2 2）光电效应方程光电效应方程一个

10、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W W W W0 0 0 0，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：或或第十八张，PPT共二十一页，创作于2022年6月四.爱因斯坦的光电效应方程（3 3）对光电效应的实验现象解释：对光电效应的实验现象解释：光强较大时，包含的光子数较多，照射金属时光强较大时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子多，因而饱和电流大。产生的光电子多，因而饱和电流大。对于任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率对于任何一种金属，都有一个极限频

11、率，入射光的频率对于任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率对于任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应；率就不能发生光电效应；率就不能发生光电效应；率就不能发生光电效应；入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过

12、般不超过般不超过般不超过10101010-9-9-9-9秒；秒；秒；秒；光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大；的频率增大而增大；的频率增大而增大；的频率增大而增大；当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比的强度成正比的强度成正比的强度成正比.第十九

13、张，PPT共二十一页，创作于2022年6月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生光电效应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，所产生的光电子的最大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，所产生的光电子的最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大初动能就越大ADAD第二十张，PPT共二十一页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第二十一张，PPT共二十一页，创作于2022年6月10/16/2022