高二物理3-5 光电效应

第二章波粒二象性第一节光电效应光电效应•1、在光（包括不可见光）的照射下，使物体发射出电子的现象叫做光电效应。•2、发射出来的电子叫做光电子。光电效应演示光电效应.swf光电管•1.光电管就是利用光电效应把光信号转变成电信号的一种传感器。•2.阴极发出的光电子被阳极收集，在回路中会形成电流，称为光电流。光电管•3.光电管的工作原理:为了把光电子尽可能多地收集到阳极，以增强光电流，通常还在光电管两极加上正向电压，如图所示，光电流在电阻的两端产生电压Uab，随着光的强弱变化而变化。这样，光电管就把光信号变成了电信号。•回路中的光电流会随着反向电压的增加而减小，当反向电压达到一定数值时，光电流将会减小到零，我们把这时的电压称为遏止电压。遏止电压•如果光电子到达阳极的速度刚好为零，根据能量守恒定律，光电子出射时的最大初始动能为：•可见，光电子的最大初始动能可以通过测量遏止电压来确定。eUmv2max21探究光电效应的规律•实验（控制变量法）1、光照频率不变，改变入射光强度2、光照强度不变，改变入射光频率光电效应的4条基本规律•1.产生光电效应的条件：任何一种金属，都存在极限频率ν0，只有当入射光频率νν0时，才能发生光电效应.•2.光电子的最大初动能：光电子的最大初动能Ekm与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大.•3.光电效应的发生时间：几乎是瞬时发生的．•4.光电流强度的决定因素：当入射光频率νν0时，光电流随入射光强度的增大而增大.（1）某光恰能使锌发生光电效应，那么能使表格内哪些金属发生光电效应?（2）表中哪种金属最易发生光电效应?（3）为什么各种金属的极限频率不同?196372558660λ0/nm15.311.58.075.384.55v0/1014Hz铂银锌钾铯260几种金属的极限频率和极限波长00P31讨论与交流•随着反向电压逐渐增大，光电流是逐渐减小还是突然减小？•逐渐减小。•由此是否可以推测出射光电子的动能不一样？•遏止电压对应的是所有光电子的动能吗？•不一样。光电效应中从金属出来的光电子，它们的初速度会有差异，其中最大者叫最大初动能。•不是，遏止电压对应的是光电子最大初动能。四、波动理论对光电效应的解释的困难：波动理论光电效应实验结果困难1光能由振幅决定，与光频率无关，只要光强足够大（不论入射光的频率多小），总可以使电子获得足够的能量从而发生光电效应如果ν﹤ν0，无论光强有多大，都不能发生光电效应，光能应由光频率来决定困难2光强越大，电子可获得更多能量，光电子的最大初动能也应该越大，遏止电压也应越大。即出射电子的最大初动能应该由光强来决定光电子的最大初动能、遏止电压都与光强无关，而与频率有关困难3光强大时，电子能量积累的时间就短，光强小时，能量积累的时间就长当入射光照射到光电管阴极时，无论光强怎样，几乎瞬间就产生了光电子1、___________________________的现象称为光电效应，发射出来的电子叫____________。物体在光的照射下发射电子光电子巩固练习：2、光电管的作用是把_______信号转变为______信号。由于光电管发生光电效应而在电路中形成的电流叫_________。光电光电流3、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器指针张开一个角度，如图所示，这时()A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电B巩固练习：4、若用绿光照射某种金属板不能发生光电效应，则下列哪一种方法可能使该金属发生光电效应（）A.增大入射光的强度B.增加光的照射时间C.改用黄光照射D.改用紫光照射D5、某种频率的光射到金属表面上时，金属表面有电子逸出，若光的频率不变而强度减弱，那么下述结论中正确的是A．光的强度减弱到某一数值时，就没有电子逸出B．逸出的电子数一定减少C．逸出的电子数有可能增加D．逸出的电子数有可能不变巩固练习：B6、光电效应的四条规律中，经典的电磁理论不能解释的有（）A、入射光的频率必须大于被照射的金属的极限频率才能产生光电效应B、光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增加C、入射光照到金属上时，光电子的发出几乎是瞬时的D、当入射光频率大于金属的极限频率时，光电流强度与入射光强度成正比ABC