光電效應課件設計(精)

1、課件設計,李玉杰,光電效應,用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導線與不帶電的驗電器相連），使驗電 器張角增大到約為 30度時，再用與絲綢磨擦過的玻璃棒去靠近鋅板，則驗電器的指針張角會變大。。,一、光電效應現象,表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電,,,請思考：,為什么絲綢摩擦過的玻璃棒,？,帶正電？,定義：,在光(包括不可見光)的照射下，從物體發射電子的現象叫做光電效應。,發射出來的電子叫做光電子,,,二、光電效應規律,1、產生光電效

2、應的條件,2、光電子最大初動能,4、光電流強度的決定,3、光電效應產生的時間,,,1、產生光電效應的條件,如圖所示裝置，不同單色光照射不同金屬，要產生光電效應，必須有一個,如鋅板用紫外線照射，能產生光電效應，用黃光照射則不能產生光電效應。,實驗結論,任何一種金屬，都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能產生光電效應，低于這個頻率的光，無論光強怎樣大，也不能產生光電效應。,最低頻率。,,2、光電子最大初動能,(1)最大初動能

3、的概念,(2)最大初動能的測定,(3)最大初動能的結論,,光電效應中從金屬出來的電子，有的從金屬表面直接飛出，有的從內部出來沿途與其它粒子碰撞，損失部分能量，因此電子速度會有差異，直接從金屬表面飛出的速度最大，其動能為最大初動能。,(1)最大初動能的概念,,,,,,,,V,V,,(2) 最大初動能的測定,實驗電路如圖甲（其中單色光的入口C用石英窗），用來測定光電子的最大初動能。當圖中電流表G讀數為零時，伏特表V中的讀數就是圖乙中的U。

4、,最大初動能,,甲,設光電子的最大初動能為 mv2，若光電子置于左圖勻強場中，則光電子作勻減速直線運動。,,,,在電子運動的位移上，設電勢差為U，電子電量為e，當eU= mv2,電場對光電子做負功，光電子的動能將變為零,所以eU就代表光電子的,,（3）最大初動能的結論,光電子的最大初動能與入射光強度無關，只隨入射光的頻率增大而增大。,精確的實驗表明:,,3、光電效應產生的時間,圖中發射光電子的陰極K，它相對圖中A極電勢可正可負

5、。 現將圖中電源正負極反接（正向電壓）移動P適當調整AK間初始電壓，使光電子一旦飛出，電流表G指針就偏轉，以便了解入射光照射多長時間才產生光電效應。,實驗結果,即使入射光強度非常弱，只要入射光頻率大于極限頻率，電流表指針也幾乎隨著入射光照射立即偏轉，精確實驗表明，光電子發射至光電流產最多相差10-9秒。,甲,,4、光電流強度的決定,按圖裝置，移動P使伏特表有一定讀數，用一定強度的光照射K，電流表中有一定讀數，這時改變K、A之間的電壓，使

6、其增大，電流表顯示光電流在增大。但是，當K、A間電壓足夠大后，電流表讀數不再改變，這就是飽和光電流。表明光電效應中產生的光電子已能全部到達A極。所以升高電壓電流也不會再增大。此時若再增大照射光強度，光電流會隨之增大。,當入射光的頻率大于極限頻率時， 光電流強度與入射光的強度成正比。,多次實驗結論是:,,三、愛因斯坦光電效應方程,波動說無法解釋光電 效應中前面三個結論、使

7、光的波動說遇到了無法克服的困難，愛因斯坦在普朗克研究的基礎上，根據能量守恒定律,光電子的最大初動能 m vm2 、入射光子的能量hν、金屬逸出功W之間有下面關系：,光電效應有力地證明了光具有粒子性,hν=W+ m vm2,,,W=hν0,四、光電管及其應用,光電管應用在各種自動化裝置及有聲電影、無線電傳真、光纖通信等技術裝置里。,構造圖：,作用：光電效應能把光信號轉變為電信號（而且幾乎同步）。如圖，改變光的強弱就會從電流