光电效应光的波粒二相性.ppt

一光电效应实验的规律 1实验装置 25 1 2爱因斯坦光子假设 当A K两极的电压增加时 光电流I也增加 当UAK加大到某一值时 光电流达到饱和值 饱和光电流的意义是单位时间内从阴极逸出的所有光电子全部飞到了阳极 改变入射光的强度I时 实验发现 饱和光电流正比于入射光的强度I 设N为每秒钟从阴极逸出的光电子数 e为电子电量的绝对值 则有 2实验规律 在实验中 减小A K两极的电压UAK 光电流I也减小 当UAK减小为零时 乃至UAK 0时 光电流I不为零 即电场阻止电子飞向阳极 但仍有电子飞向阳极 这表明 从阴极逸出的光电子具有一定的初动能 当反向电压增至一定值Ua时 光电流I减为零 这时的反向电压Ua称为遏止电压 反向电压的存在说明 此时从阴极逸出的最快的光电子 由于受到反向电场的阻碍 不能到达阳极了 于是光电流I才为零 要使受光照的金属逸出电子 必须为正值 必须满足 的条件 令 称为光电效应红限频率或红限 当满足 即产生光电效应 与光强无关 与材料有关 几种纯金属的截止频率 入射光的频率根据上式 按照光的波动说 金属中的电子从入射光波中连续不断地吸收能量时 必须积累到其能量大于至少等于逸出功 才能逸出金属表面 电子从光波场中吸取能量需要一定的时间积累 光强愈小 积累的时间越长 与实验结果不符 按照光的波动说 光以波动的形式在空间传播 其辐射能决定于光的强度 光能使物体内电子作受迫振动 光强愈大 电磁波振辐愈大 电子受强迫力愈大 光电子逸出的初动能就越大 即光电子逸出的初动能应随入射光的光强度的增加而增加 按照这种解释 无论光的频率如何 只要光的强度足够大 电子就能吸收足够的能量从金属中逸出 产生光电效应现象 显然 这是与实验事实不符合的 3经典理论遇到的困难 红限问题 瞬时性问题 二 爱因斯坦光子理论及其对光电效应的解释 2 解释实验 对同一种金属 一定 与光强无关 逸出功 光强越大 光子数目越多 即单位时间内产生光电子数目越多 光电流越大 时 的测定 光子射至金属表面 一个光子携带的能量将一次性被一个电子吸收 若 电子立即逸出 无需时间积累 瞬时性 参考答案 课堂练习