光电效应的发现与三位诺贝尔物理学奖整理.ppt

爱因斯坦于1921年获 得诺贝尔物理学奖.
密立根于1923年获得 诺贝尔物理学奖。
2
产生光电效应需要
1 2
mv2≥0，h
ν
-A≥0，h
ν
≥A，
即截止频率ν0 = A/ h。方程可圆满解释光电效应规
律
4、密立根的光电效应实验
1906年，美国物理学家密立根精心设计 了一套实验装置，用真空管排除干扰，精 确验证了爱因斯坦的光电效应方程，并首 次通过实验测定了普朗克常数： h=6.50×10-34，与理论值6.56×10-34符合很好。 1916年发表实验结果，全面的证实了爱因斯 坦光电效应方程，光量子理论才开始得到 承认。
首次提出了用反向电压推算电子逸出金 属表面的速率，即由外加反向电压求光电 子初动能的思想。
② 实验结果：
• 弱红光照射 → 无电子逸出； • 强红光照射 → 无电子逸出； • 弱绿光照射 → 少量电子逸出，速度为a； • 强绿光照射 → 大量电子逸出，速度为a； • 弱紫光照射 → 少量电子逸出, 速度大于a； • 强紫光照射 → 大量电子逸出，速度大于a。
③ 规律总结：
1） 饱和光电流与入射光强成正比；
2）
光电子
1 2
mv2与入射光的频率成正比，
与光强无关；
3）光电效应存在一个截止的ν0，当ν< ν0
时，无论光强如何， 均不产生光ν0 ，一
经光线照射，立刻产生光电子。
④ 理论解释：
1902年提出了触发假说：在电子发射的 过程中，光起的作用只是触发一种运动， 这种运动本来就以全速存在于物体的内部， 光只是起开闸作用，只要光的频率与电子 本身振动的频率相同，就触发出电子。
光电效应的发现与三位诺贝尔 物理学奖
1 赫兹发现了光电效应现象
德国物理学家赫兹在检验麦克斯韦电磁理 论的实验中，偶然发现了光电效应，1887年 在《物理学年鉴》发表论文——论紫外线对 放电的影响。
2 勒纳德的实验和对光电效应的解释
著名匈牙利物理学家勒纳德为研究光 电效应设计了一种独特的测量方法，取得 了重大的成果。 ① 实验方法
为ν的光子的能量=h ν 。
②光电效应方程
爱因斯坦认为：当频率为ν的光照射到金属表
面时，光子的能量一次全部被电子吸收，电子获
得的能量一部分用来克服金属表面的束缚，剩余
能量为电子逸出的动能。按照能量守恒原理，爱
因斯坦预言：
1 2
mv2=h
ν
-A
h ν为电子从入射光中吸收的一个光子的能量，A
为逸出功，1 mv2为电子的初动能。
勒纳德于1905年获得 诺贝尔物理学奖。
3、爱因斯坦的光量子理论及光电效应 方
程（1905年提出）
实验结果表明：光的速度即能量，与光的强度 无关，只与光的频率有关，二者成因果关系。大胆 提出“光量子假说”，比较亮的光线表明有更多的 光子，频率高的光意味着光子能量大。
① 光量子假说：——首次提出了“光子”的概念，光 能是以光量子的形式一份一份向外传递，对于频率