光电效应教学课件.pptx

光电效应 教学目标了解光电效应及其实验规律，感受以实验为基础的科学研究方法知道爱因斯坦光电效应方程及其意义，感受科学家在面对科学疑难时的创新精神了解康普顿效应及其意义 教学重点光电效应的实验规律教学难点爱因斯坦光电效应方程以及意义 光的本性的研究历史T/年1672牛顿微粒说惠更斯波动说1690牛顿微粒说占主导地位托马斯·杨 双缝干涉 实验涅耳 衍射实验麦克斯韦电磁兹电磁波实验波动说渐成真理1905? ?? 赫兹发现光电效应......波动性粒子性爱因斯坦光子说 知道什么是光电效应知道光电效应中金属带正电及检验方法知道光电子的概念光电效应 光电效应现象光电效应的演示实验：光电效应：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。光电子：在光电效应中逸出的电子称为光电子光电流：光电子定向移动形成的电流叫光电流? 光电效应现象光电子逸出后，金属带何种电荷？应该如何检验？光电子逸出后，金属带正电可用验电器进行检验 光电效应现象中， 光电子的发射与什么因素有关呢？科学家为了研究这个问题，设计了如下图所示的电路来研究光电效应 认识光电管认识研究光电效应的电流知道光电流知道产生光电效应的条件取决与频率，与光强无关光电效应的产生条件 标题光电效应的产生条件是否任何光照射，阴极都能产生光电流呢？光电效应实验电路实验中，改变光的种类，即逐渐减小入射光的频率，观察是否有光电流产生阳极阴极 入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应。当入射光频率? ? ? ? ?时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率? ? ? ? ? 时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。光电效应的产生条件现象：实验表明：不同金属的截止频率? ? 不同。截止频率 光电效应的产生条件经典的电磁理论对这个现象的解释：温度不很高时，电子不能大量逸出，是由于受到金属表面层的引力作用，电子要从金属中挣脱出来，必须克服这个引力做功。使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功? ? ?。截止频率逸出功 光电效应实验电路在光照条件不变的情况下，逐渐增大阴阳两级所夹电压，光电流会如何变化？光电流是否会一直增大呢？ 知道光电效应的产生是瞬时的知道饱和光电流知道饱和光电流的决定因素了解饱和光电流与电压关系图像中各段的物理意义饱和光电流 存在饱和电流光照不变，增大? ? ?，G表中电流增大到某一值后，即使再增大? ? ?，光电流也不再增大，即达到饱和值。饱和电流的物理意义是什么？饱和电流反映的是单位时间内发射的光电子数。饱和电流越大单位时间内发射的光电子数越多。 光照不变，光电流达到饱和说明什么？存在饱和电流这说明，在一定的光照条件下，单位时间内阴极K发射的光电子的数目是一定的。电压增加到一定值时，所有光电子都被阳极A吸收，这时即使再增大电压，电流也不会增大。 存在饱和电流实验表明，在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大。这又说明了什么？这说明，对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。饱和光电流的大小是否与光照强度有关呢？饱和电流光电子数 存在饱和电流饱和电流IUO黄光（强）黄光（弱）光电效应伏安特性曲线在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大。 光电效应具有瞬时性光电效应的产生是否需要时间？即光电效应是否具有瞬时性？实验现象：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。 光电效应具有瞬时性更精确的研究推知，光电子发射所经过的时间不超过? ? ? ?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?光电效应具有瞬时性 光电效应实验电路如果我们对光电管施加反向电压，即阴极接电源正极、阳极接电源负极。那么此时的光电流和反向电压的大小具有什么关系呢？ 知道最大初动能知道遏止电压知道最大初动能只取决于金属的频率最大初动能 存在遏止电压实验现象：?①电压为零时，电流I并不为零遏止电压：使光电流减小到零的反向电压②在反向电压增大到某个值? ? ?时，光电流减小到零遏止电压 存在遏止电压为何会有以上现象？①电压为零时，电流I并不为零因为电子有初速度 存在遏止电压为何会有以上现象？②在反向电压增大到某个值Uc时，光电流减小到零加反向电压，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。 若反向电压为? ? 时，则所有光电子都无法到达A极板? ? ? ，光电流。一一 一一 一 一+ + + + + +AUKvEEF遏止电压最大初动能遏止电压光电子最大初动能 存在遏止电压光照强度越大，则饱和光电流越大那么遏止电压是否也和光照强度有关呢？实验表明： 对于同一颜