爱因斯坦光电效应方程
爱因斯坦光电效应方程的适用条件
爱因斯坦光电效应方程的适用条件
爱因斯坦的光电效应方程是：E=hv - W0，其中E是电子的动能，h是普朗克常数，v是光的频率，W0是金属的逸出功。
这个方程描述了光照射在物质上，使得物质中的电子获得足够的能量，从而逸出物质表面的现象。
因此，光电效应方程的适用条件包括：
1.光必须具有足够的能量：根据方程，光的频率v越高，光子的能量hv就越大。
因此，
只有光的频率高于某一阈值时，才能激发出电子。
这个阈值被称为金属的逸出功
W0。
换句话说，只有光的频率高于金属的逸出功时，才能发生光电效应。
2.物质必须能吸收光的能量：光电效应只能在物质中发生，因此物质必须能够吸收光的
能量。
通常，金属是良好的光电效应材料，因为金属中的自由电子可以吸收光子的能量并逸出金属表面。
3.光必须照射在物质表面上：光电效应只能在光照射在物质表面上时发生。
如果光照射
在物质的内部，那么光子的能量可能会被物质吸收或散射，但不会激发出电子。
综上所述，光电效应方程的适用条件包括光必须具有足够的能量、物质必须能吸收光的能量以及光必须照射在物质表面上。
只有在这些条件下，光电效应才能发生，并且可以用爱因斯坦的光电效应方程来描述。
光电效应1
(3) 调整光路：先取下光电管暗箱遮光盖，将直径为2mm的光 阑及波长为365.0nm的滤光片插在光电管入射窗孔前，再取下 汞灯的遮光盖，使汞灯的出射光对准光电管入射窗孔。
（3）当频率一定时，入射光强 P 越大，光子数目越多，则单
位时间内产生光电子数目越多，饱和光电流强度就越大。
即在同一频率下，饱和光电流强度Im 正比于入射光强P。
（4）当光子入射金属表面时，一个光子携带的能量 hn 一次 为一个电子全部吸收，若 n>n0 ，电子立即逸出而不需时间积
累。
即光电效应具有瞬时性。
（注意：严禁让汞光不经过滤光片直接入射光电管）
2. 用零电流法测定h
将“电压”选择按键置于－2V _ +2V档，“电流量程”选择 在10－13A档并重新调零。将直径为2mm的光阑及波长为
365.0nm的滤光片插在光电管入射窗孔前，调节电压UAK，使
得光电流I为零，此时测试仪中显示的电压值即可认为是该入射 光频率对应的截止电压。重复测量四次，填入表31－1中。
577.0 5.196
3. 测光电管的伏安特性曲线(I～UAK曲线)
将“电压”选择按键置于－2V_+30V档，将“电流量程”选择 开关置于10－13A并重新调零，将直径为2mm的光阑及波长 435.8nm的滤光片插在光电管入射窗孔前。 (1) 从截止电压开始由低到高调节电压，直至30V（不高于30V）.
乎立即就有光电子逸出。
2. 爱因斯坦对光电效应的解释(1905年）：
爱因斯坦光电效应方程组
爱因斯坦光电效应方程组
爱因斯坦光电效应方程是用来描述光电效应过程中光电子动能与其相关物理量之间关系的公式。
具体来说，它有三个重要的公式：
1. 光子能量公式：E=hv，其中E表示光子能量，h表示普朗克常量，v表示入射光频率。
这个公式表明每一份光子能量跟它的频率成正比。
2. 爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv-Wo，其中Ek表示动能最大的光电子所具有的能量，h表示普朗克常量，v表示入射光的频率，W0表示逸出功。
这个方程求的是动能最大的光电子所具有的能量，用入射光子能量减去逸出功等于光电子出来的正能量。
3. 截止电压公式：Ek=eUc，其中Ek表示光电子出来的动能，e表示电子的电荷量，Uc表示截止的电压。
这个公式是通过实验得到的，当外电路电压调到一定值的时候电子就进不了电路中，此时电子走到负极所做的功刚好就等于电子出来的动能。
以上信息仅供参考，建议查阅关于光电效应的书籍或咨询物理学专业人士以获取更准确的信息。
光电效应知识点归纳
光电效应知识点归纳张阿兵高考(全国卷)命题分析1.考查方式：高考对本部分内容考查形式比较固定，一般比较单一的考查某个知识点，且知识点相对比较单一，题型为选择题和填空题.2.命题趋势：由于本部分内容涉及点较多，且已经改为必考内容，今后的命题将向着多个考点融合的方向发展，且以选择题的形式考查.光电效应是指在光的作用下，从物体表面释放电子的现象。
这种现象是1887年赫兹研究电磁波时发现的，1905年爱因斯坦提出“光量子”假设，并用光电方程成功的解释了这一实验结果。
约十年后密立根用实验证实了爱因斯坦的光电子理论，并测定了普朗克常数。
爱因斯坦与密立根都因光电效应方面的杰出贡献分别获得1921年和1923年的诺贝尔物理学奖。
而今光电效应已经广泛地应用于各科技领域。
如利用光电效应制成的光电管、光电池、光电倍增管等光电转换器件,把光学量转换成电学量来测量，已成为石油钻井、传真电报、自动控制等生产和科研中不可缺少的元件。
光电效应1.定义：金属在光的照射下发射电子的现象称为光电效应，发射出来的电子称为光电子．2．光电管：光电管是由密封在玻璃壳内的阴极和阳极组成．阴极表面涂有碱金属，容易在光的照射下发射电子． 3．光电流：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． 4．极限频率对于每一种金属，只有当入射光的频率大于某一频率ν0时，才会产生光电流，ν0称为极限频率(也叫截止频率)． 5.光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率才能产生光电效应. (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大. (3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比. 光子说对光电效应的解释(1)由于光的能量是一份一份的，那么金属中的电子也只能一份一份地吸收光子的能量，而且这个传递能量的过程只能是一个光子对一个电子的行为．如果光的频率低于极限频率，则光子提供给电子的能量不足以克服原子的束缚，就不能发生光电效应．(2)当光的频率高于极限频率时，能量传递给电子以后，电子摆脱束缚要消耗一部分能量，剩余的能量以光电子的动能形式存在，这样光电子的最大初动能E k ＝12mv 2max ＝hν－W 0，其中W 0为金属的逸出功，可见光的频率越高，电子的最大初动能越大．而遏止电压U 0对应着光电子的最大初动能，即eU 0＝12mv 2max .所以当W 0一定时，U 0只与入射光的频率ν有关，与光照强弱无关．(3)电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，所以光电效应的发生几乎是瞬时的．(4)发生光电效应时，单位时间内逸出的光电子数与光强度成正比，光强度越大意味着单位时间内打在金属上的光子数越多，那么逸出的光电子数目也就越多，光电流也就越大． 两条对应关系(1)光照强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大. 6.光电效应的产生条件入射光的频率大于等于金属的极限频率. 7. 三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：hν＝12mv2＋W.(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k＝eU0.(3)逸出功与极限频率的关系W＝hν0.（逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关.）理解：光电效应方程揭示的是：光子照射金属时，金属表面的电子吸收光子能量（一个光子对一个电子）后，为了脱离原子核及周围电子的阻力，必须克服中金属中正电荷引力做功即W0。
人教版高三物理选修3《爱因斯坦的光电效应方程》说课稿
人教版高三物理选修3《爱因斯坦的光电效应方程》说课稿一、引言本课是人教版高三物理选修3的一节课，主题为《爱因斯坦的光电效应方程》。
本节课的目标是让学生了解光电效应的基本原理和爱因斯坦的光电效应方程，培养学生的实际思维能力和实验观察能力。
通过本课的学习，学生将进一步认识到光电效应的重要性以及爱因斯坦的杰出贡献。
二、知识梳理2.1 光电效应的概念和实验现象首先，我们将引导学生回顾光电效应的概念和实验现象。
光电效应是指当光照射到金属或半导体表面时，会产生电子的解离和运动的现象。
我们会通过实验演示的方式向学生展示光电效应的实验现象，例如使用光电效应仪器来照射金属表面，观察电流的变化等。
2.2 光电效应的基本原理接下来，我们将介绍光电效应的基本原理。
我们会解释光子的概念和光子能量与频率的关系，以及光电效应中电子解离和运动的原理。
通过对光电效应的基本原理进行讲解，学生将能够理解为什么光子的能量越大，电子解离和运动的能力就越强。
2.3 爱因斯坦的光电效应方程最重要的部分是讲解爱因斯坦的光电效应方程。
爱因斯坦通过对光电效应的研究，提出了光电效应方程，即E=hf-φ，其中E为光子的能量，h为普朗克常数，f为光的频率，φ为金属的逸出功。
我们会详细解释方程中各个参数的含义，并通过具体的例子进行说明。
通过学习爱因斯坦的光电效应方程，学生将能够理解光电效应的能量守恒原理和光子的能量与频率之间的关系。
三、教学方法和策略3.1 激发学生的兴趣为了激发学生的兴趣，我们将采用生动的例子和实验演示来引入光电效应的概念和实验现象。
同时，我们还将提供与学生实际生活相关的例子，让学生更容易理解光电效应的原理和方程。
3.2 提供问题引导思考在讲解光电效应的基本原理和爱因斯坦的光电效应方程时，我们将提供问题来引导学生思考。
例如，为什么金属表面需要有一定的逸出功才能产生光电效应？为什么光子的能量与频率相关？通过这样的问题引导，学生将能够主动思考，加深对知识点的理解和记忆。
光电效应：爱因斯坦的光子假设
光电效应：爱因斯坦的光子假设
三、爱因斯坦的光子假设
光子：光是一粒一粒以光速运动着的粒子流， 这些粒子称为光量子，简称光子。
光子的能量 h
爱因斯坦方程 h 1 mv2 A
2
几种金属的逸出功
逸出功与 材ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有关
金属
A/ eV
钠 铝锌铜银铂 2.28 4.08 4.31 4.70 4.73 6.35
光电倍增管
光电效应：爱因斯坦的光子假设
思考
关于光电效应有下列说法其中正确的是（ ）
1 任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产
生光电效应;
2 对同一金属如有光电子产生,则入射光的频率不 同, 光电子的最大初动能也不同;
3 对同一金属由于入射光的波长不同, 单位时间 内产生的光电子的数目不同;
4 对同一金属,若入射光频率不变而强度大, 则饱 和光电流也增大.
光电效应：爱因斯坦的光子假设
解释实验 爱因斯坦方程
h
1
mv2
A
2
1.截止频率 逸出功 A h0
产生光电效应条件条件
0
A h
2.饱和电流与入射光强度成正比
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.（ 0 时）
光电效应：爱因斯坦的光子假设
3.遏止电势差与入射光的频率成正比。
h 1 mv2 A
2
A h0
U0
1 2
mv2
h
h 0
Ekmax eU0
U0
h e
(
0 )
0
4.光电子的逸出几乎是瞬时
光子射至金属表面，一个光子携带的能量 h 将一 次性被一个电子吸收，若 0 ，电子立
17.2波粒二象性
四.爱因斯坦的光电效应方程
1.为了解释光电效应，爱因斯坦在能量子假说的 基础上提出光子理论，频率为 的光是由大量能量子 为 =h 的光子组成. 2.爱因斯坦光电效应方程 在光电效应中金属中的电子吸收一个光子获得的 能量是h ，一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的 表现为逸出后光电子的最大初动能 Ek ,由能量守恒可 得出：
17.2.1
学习目标
光电效应
光子
一、光电效应现象和产生光电效应的条件。 二、光电效应的实验规律：
1.存在饱和电流；
2.存在着遏止电压；
3.光电效应具有瞬时性。
三、光电效应解释中的疑难。 四、爱因斯坦的光电效应方程：
h Ek W0
一、光电效应现象
在光(包括不 可见光)的照射下， 金属中电子从表面 逸出的现象叫做光 电效应。
0 c (1 cos j )
c = 0.0241Å=2.4110-3nm（实验值）
称为电子的Compton波长 只有当入射波长0与c可比拟时，康普顿效应才显 著，因此要用X射线才能观察到康普顿散射，用可 见光观察不到康普顿散射。
经典电磁理论在解释康普顿效应时 遇到的困难
当 A 、K 间加反向电压， 光电子要克服电场力作功，
A
阳极
阴极
K
当电压达到某一值 Uc 时，
光电流恰为0。 Uc称遏止电压。
G
V
遏止电压Uc(光电子的最大 初动能) 和光的强度无关,只 与光的频率有关.
二.光电效应的实验规律 3.光电效应具有瞬时性 入射光的频率大于极限(截止)频率 时，无论光强怎么微弱，几乎在照到 金属时立即产生光电效应.
一.康普顿散射的实验装置与规律：
0
光电效应反应式 -回复
光电效应反应式-回复光电效应是指当光照射到金属表面时，金属中的电子被激发并从金属表面逸出的现象。
这一现象的发现使爱因斯坦成功解释了诸多经典物理理论无法解释的实验难题，同时也为量子力学的发展做出了巨大的贡献。
以下是对光电效应反应式的详细解析。
光电效应的反应式可以用以下方程式来表示：hν= φ+ Ek其中h为普朗克常数，ν为光的频率，φ为金属的功函数（即光电效应电子从金属表面逸出所需的最小能量），Ek为逸出电子的动能。
通过这个方程式，我们可以清楚地了解光电效应是如何发生的。
首先，当光照射到金属表面时，光的能量会传递给金属中的电子。
然后，当光的能量大于等于金属的功函数（φ）时，电子会被激发并从金属表面逸出。
逸出的电子会拥有一定的动能（Ek），其大小取决于光的能量以及金属的功函数。
根据光电效应的反应式，我们可以推出一些重要的结论。
首先，光电效应只会在光的频率大于一定阈值时发生。
这是因为光的频率与能量是成正比的，只有当光的能量大于金属的功函数时，电子才能被激发并逸出。
其次，根据反应式，逸出电子的动能与光的频率以及金属的功函数有关。
当光的频率增大时，光的能量也会增大，从而逸出电子的动能会增大。
而金属的功函数则决定了逸出电子所需的最小能量，即使光的频率很高，如果金属的功函数很大，逸出电子的动能仍然有限。
更进一步地，在光的频率超过某个临界频率时，逸出电子的动能将比光的能量大得多。
这是因为当光的频率超过临界频率时，即使逸出电子所需的最小能量（金属的功函数）很小，光的能量仍然足够给逸出电子带来很大的动能，因此逸出电子的动能将超过光的能量。
最后，光电效应反应式还可以用于解释光电效应实验中一些其他的现象和规律。
例如，对于相同频率的光，光的强度增大时，逸出电子的动能也会增大。
这是因为光的强度与光的能量有关，而光的能量越大，逸出电子的动能也会越大。
总之，光电效应反应式通过量化光的能量、金属的功函数以及逸出电子的动能之间的关系，为我们解释了光电效应的现象和规律提供了一个重要的指导。
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例题：由密立根实验(Uc和v的关系)计算普朗克常量
六、Ek 图像和U c 图像
EK Uc
ν
0 －W0
ν
0
ν0
方程： Ek h W0W0 h Uc 方程： e e
c 横轴截距：
W0 纵轴截距：
斜率：h
c 横轴截距：
W0 纵轴截距： e h
斜率：
e
1 2 （2） me v eU c 2
2
入射光的频率为截止频率 c (3)当 Ek 0时，
（4）电子一次性吸收光子的全部能量，不需 要积累能量的时间。
W0 即 0 h c W0 所以 c h
(5)对于同种颜色（频率 相同）的光，光 较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生 的光电子较多，因而饱和电流大。 (6)对于不同颜色（频率 不同）的光，频 率 越大，光子的能量h 越大，光电子获得 的最大初动能 Uc Ek 越大，遏止电压 U c 越大。
第二课
三、逸出功(W0) 电子脱离某种金属所做的功的最小值， 叫做这种金属的逸出功
四、爱因斯坦的光电效应方程
1.光子 光本身就是由一个个不可分割的能量子 组成的，频率为 的光的能量子为h ，h为 普朗克常量。这些能量子后来称为光子。
2.光电效应方程
Ek h W0
五、对公式 Ek h W0的理解: (1) Ek为最大初动能， Ek 1 me v 2