一、光电效应
  1.光电效应实验,观察实验现象.


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  2.在光的照射下物体发射光子的现象叫光电效应.
  3.现象
  (1)入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象(有极限频率).
  (2)光电效应在极短的时间内完成(光电效应的瞬时性).
  (3)在已经发生光电效应的条件下,光电子最大初动能随入射光频率的增大而增大.
  (4)在已经发生光电效应的条件下,逸出光电子的数量跟入射光的强度成正比.
   4.波动理论在解释光电效应时的矛盾.

    

光的波动理论能够解释光电效应么?

  为什么说光的波动理论无法解释光电效应的规律?从光电效应的发生过程来看,电子吸收入射光能量后才能挣脱原子核的束缚,所以我们应从能量的角度来分析光电效应.
光的波动理论是这样描述光的能量的:
  (1)能量是连续的;
  (2)振幅(光强)越大,光能越大,光的能量与频率无关.
  波动理论为什么无法解释光电效应的规律?
  (1)先来分析第一条规律:存在极限频率.
  按波动理论,不论什么频率的光,只要光强足够大,就应该发生光电效应,不应存在极限频率.
  (2)波动理论能解释光电子的最大初动能与入射光强无关吗?
  按波动理论,入射光强越大,光能越大,飞出的光电子初动能就应越大.事实是光电子的最大初动能仅与入射光频率有关.
  (3)光电效应几乎是瞬时发生的.也就是说,不论入射光强多么弱,只要V>V0 ,就立即能发生光电效应.光太弱时,按波动理论,要达到使光电子飞出的能量,要有一个能量积累过程.事实上光电效应几乎瞬时发生说明一旦发生光电效应,几乎不需要能量的积累过程.
  (4)波动理论能够解释第四条规律——随着光强的增大,光电流也在增大.

二、光子说

    
量子的发现者——普朗克           爱因斯坦    

  1.普朗克的量子说
  普朗克认为电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的进行的,理论计算的结果才能和实验事实相符,这样的一份能量叫做能量子,普朗克还认为每一份能量等于hv,其中h叫做普朗克常量,实验测得:h=6.63×10-34J.s
  普朗克将物理学带进了量子世界.
  2.爱因斯坦的光子说
受到普朗克的启发,爱因斯坦在1905年提出,在空间中传播的光也不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子,光子的能量E跟光的频率v成正比,即:E=hv
  这个学说后来就叫做光子说.
  光子说的这两点实际上是针对波动理论的两大要害提出的.爱因斯坦当时在实验事实还不是很充分的时候,提出了光子说,是对科学的重大贡献.这也说明理论与新的实验事实不符时,要根据事实建立新的理论,因为实践是检验真理的唯一标准.

三、光电效应方程
  1.光电效应中,金属中的电子在飞出金属表面时要克服原子核对它的吸引而做功,某种金属中的不同电子,脱离这种金属所做的功也不一样,使电子脱离某种金属所做的功的最小值叫做这种金属的逸出功.
  2.如果入射光子的能量hv大于逸出功w,那么有些光子在脱离金属表面后还有剩余的能量——也就是说有些光电子具有一定的动能,就有下面的关系:
Eh = hv-W
  这个关系式通常叫做爱因斯坦光电方程.
四、光电效应的应用


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