科学的转折：光的粒子性.ppt

光电效应光子
:光的粒子性
第1课时
问题:回顾前面的学习,总结人类对光的本性的认识的发展过程?
用弧光灯照射擦得很亮的锌板,(注意用导线与不带电的验电器相连),使验电器张角增大到约为 30度时,再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板,则验电器的指针张角会变大。。
表明锌板在射线照射下失去电子而带正电


当光线照射在金属表面时,金属中有电子逸出的现象,称为光电效应。逸出的电子称为光电子。

光电子定向移动形成的电流叫光电流


(1)存在饱和电流
光照不变,增大UAK,G表中电流达到某一值后不再增大,即达到饱和值。
因为光照条件一定时,K发射的电子数目一定。
实验表明:
入射光越强,饱和电流越大,单位时间内发射的光电子数越多。
阳极
阴极
:使光电流减小到零的反向电压
-
+ + + + + +
一一一一一一
v
加反向电压,如右图所示:
光电子所受电场力方向与光电子速度方向相反,光电子作减速运动。若
最大的初动能
U=0时,I≠0,
因为电子有初速度
则I=0,式中UC为遏止电压

(2)存在遏止电压和截止频率

E
E
U
F
K
A
I
I
s
U
a
O
U
黄光( 强)
黄光( 弱)
光电效应伏安特性曲线
遏
止
电
压
饱
和
电
流

兰光
U
b
(2)存在遏止电压和截止频率
阳极
阴极
实验表明:对于一定颜色(频率)的光, 无论光的强弱如何,遏止电压是一样的. 光的频率改变是,遏止电压也会改变。

(2)存在遏止电压和截止频率

光电子的最大初动能只与入射光的频率有关,与入射光的强弱无关。
阳极
阴极
经研究后发现:

c
对于每种金属,都相应确定的截止频率c 。
当入射光频率> c 时,电子才能逸出金属表面;
当入射光频率< c时,无论光强多大也无电子逸出金属表面。
(2)存在遏止电压和截止频率
实验结果:即使入射光的强度非常微弱,只要入射光频率大于被照金属的极限频率,电流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。
更精确的研究推知,光电子发射所经过的时间不超过10-9 秒(这个现象一般称作“光电子的瞬时发射”)。
光电效应在极短的时间内完成

(3)具有瞬时性
阳极
阴极