《光电效应》课件(新)
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光电效应(第一课时)课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第三册
二、光电效应的实验规律
1. 研究光电效应的电路图 ①阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的 两个电极。 ②K在受到光照时能够发射光电子。 ③阳极A吸收阴极K发出的光电子，形成光 电流，光电流越大，说明光电效应越强。
光束照在阴极K上会发生光电效应现象， 但只有极少的电子能到达阳极A，电路中电 流很小。为了形成较大电流，可在两极间加 正向电压，大量的电子会在电场力的作用下 向阳极运动。
一、光电效应
1.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。 2.光电子：在光电效应中逸出的电子称为光电子。 3.光电流：光电子定向移动形成的电流叫光电流 。
例1. 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，验电器的指 针就张开一个角度，如图所示，这时 ( B ) 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
课堂小结
1.光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出。这个现象 称为光电效应。从金属表面逸出的电子称为光电子。
2.实验规律： ①存在截止频率：vc ②存在饱和电流：IC ③存在遏止电压：Uc ④光电效应具有瞬时性<10-9s
① 两极间加正向电压时，光电流随所加电压增大而增大，最终达到饱和电流IC 。 ② 两极间不加电压时，U = 0 ，但 I ≠ 0，因为电子有初速度。
③ 两极间加反向电压时，光电子所受电场力方向与光电子速度方向相反，光电子 做减速运动，能到达A极的光电子数减少，光电流减小。
(3)、存在遏止电压 当拥有最大初动能（能量）的光电子到达A极
实验表明，不同金属的截止频率不同。换句话说，截止频率与金属自身有关。
光电效应光电效应ppt光电效应课件
光电效应光电效应ppt光电效应课件光电效应知识背景：1887年，赫兹在证明麦克斯韦波动理论的实验中，首次发现了光电效应。
当时，赫兹注意到，用光特别是紫外光照射处在火花间隙下的电极，会使火花容易从电极间通过。
勒纳于1900年对这个效应也进行了研究，并指出光电效应应是金属中的电子吸收了入射光的能量而从表面逸出的现象。
上图即为实验装置图，入射光通过石英窗照射到金属表面（阴极）时，就有电子发射出来，当有电子到达阳极时，外电路就有电流。
若光电效应应仅此而已，则并没有什么惊奇之处。
事实上，从光电效应的实验中得到的部分结果，用经典的电磁理论却无法解释。
光电效应课件的一些重要的演示结果如下：（1）当发生光电效应时，光照强度不变时，随着电压的增大，电路内的电流也在增大，但是不会无限增大，有一个最大值，这个最大值就是饱和电流。
当光照强度再增大时，饱和电流的值也会相应的增大。
（2）当外加正向电压V足够大时，从阴极发射的电子将全部到达阳极，光电流i达到饱和。
课件演示发现，在入射光频率v一定时，饱和电流i与光强I成正比。
（3）通常即使加上反向电压，回路中还是有电流，但当反向电压大于一临界值时，电流为零，此临界值称为截止电压-V。
课件演示发现：当入射光频率v一定时，同种金属阴极材料的截止电压-V相同，与光强无关。
（4）尽管对特定的金属阴极材料，截止电压-V与光强度I无关，但它与入射频率v成正比。
从课件演示可以看到每一种阴极材料，都分别有确定的截止频率v0，称为观点效应的红线。
入射光频率v必须大于此值，才能产生光电流，否则，不论光强多大，都无光电流。
v0随着阴极材料的不同而改变。
（4）解释上述问题理论基础：1905年，爱因斯坦提出了光子假设。
这个假设认为，当光照到阴极表面时，所发射的一个电子是从一个单一能量量子获得能量。
这种能量量子被称为光子，它的能量与电磁波的频率v有关，大小为ε=hv，h为普朗克常量。
按照爱因斯坦的观点，当光入射到阴极表面时，光子被电子吸收，电子获得了hv的能量。
光电效应-ppt课件
克
份地按不连续的方式进行的新观点。这不仅成功
地解决了热辐射中的难题，而且开创物理学研究
新局面，标志着人类对自然规律的认识已经从宏
观领域进入到微观领域，为量子力学的诞生奠定
了基础，牛顿之后物理学最伟大的发现之一。
1918年他荣获诺贝尔物理学奖。
死后他的墓碑上只刻着
他的姓名和 h = 6.62610 ─34 J·s
第4章 第一部分 光电效应
共一课时
一、普朗克黑体辐射理论
一、普朗克黑体辐射理论
1.背景
（1）一切物体都在辐射电磁波，这种辐射跟温度有关叫热辐射。
辐射强度及波长成分的分布随温度变化
（2）黑体：完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射。
黑体向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。
（3）黑体辐射规律
取决于光强
运用光子说
取决与频率
f大，Ek大，Uc大
存在截止频率
hν > W 0
具有瞬时性
电子一次吸收一个光子，无需积累
四、爱因斯坦的光电效应理论
3.理论解释
(1)光强决定光子个数→电子个数→电流大小
(2)光的频率决定能否发生光电效应，最大初动能，遏制电压
4.验证：密立根
一、普朗克黑体辐射理论
2.理论解释：普朗克能量子
（1）能量是不连续的（量子化）
能量
（2）能量是最小能量的整数倍
（3）能量子
ε = hν
红→紫，频率增大，能量增大
经典
量子
一、普朗克黑体辐射理论
Planck 抛弃了经典物理中的能量可连续变化、 普
朗
物体辐射或吸收的能量可以为任意值的旧观点，
提出了能量子、物体辐射或吸收能量只能一份一
人教版选择性必修第三册 第1课时 光电效应 课件(68张)
SHULIJIAOCAI HANGSHIJICHU
一、光电效应的实验规律 1.光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的 电子 从表面逸出的现象. 2.光电子：光电效应中发射出来的 电子 . 3.光电效应的实验规律 (1)存在 截止频率：当入射光的频率低于截止频率时 不(填“能”或“不”) 发生光电效应. (2)存在饱和电流：在光的频率不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大 . (3)存在 遏止电压：使光电流减小到 0 的反向电压Uc，且满足 12mevc2 ＝eUc. (4)光电效应具有瞬时性：光电效应几乎是瞬时发生的.
第四章 2 光电效应
第1课时 光电效应
【学习目标】
1.知道光电效应现象，了解光电效应的实验规律. 2.知道光电效应与电磁理论的矛盾. 3.理解爱因斯坦光子说及对光电效应的解释，会用光电效应
方程解决一些简单问题.
【内容索引】
梳理教材 夯实基础
探究重点 提升素养
随堂演练 逐点落实
课时 对点练
梳理教材 夯实基础
(3)若将电源的正负极对调，闭合开关，滑动变阻 器的滑片向右移动时，又会观察到什么现象？说明 了什么？
答案 电压表示数增大，电流表示数减小，最后电 流表的示数可能减小到0.说明存在遏止电压.
知识深化
1.光电效应的实验规律 (1)任何一种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须大于等于这个截 止频率才能发生光电效应，低于这个截止频率则不能发生光电效应. (2)发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射 光频率的增大而增大. (3)大于截止频率的光照射金属时，光电流(反映单位时间内发射出的光电 子数的多少)与入射光强度成正比. (4)光电效应的发生几乎是瞬时的，产生电流的时间不超过10－9 s.
一、光电效应的实验规律 1.光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的 电子 从表面逸出的现象. 2.光电子：光电效应中发射出来的 电子 . 3.光电效应的实验规律 (1)存在 截止频率：当入射光的频率低于截止频率时 不(填“能”或“不”) 发生光电效应. (2)存在饱和电流：在光的频率不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大 . (3)存在 遏止电压：使光电流减小到 0 的反向电压Uc，且满足 12mevc2 ＝eUc. (4)光电效应具有瞬时性：光电效应几乎是瞬时发生的.
第四章 2 光电效应
第1课时 光电效应
【学习目标】
1.知道光电效应现象，了解光电效应的实验规律. 2.知道光电效应与电磁理论的矛盾. 3.理解爱因斯坦光子说及对光电效应的解释，会用光电效应
方程解决一些简单问题.
【内容索引】
梳理教材 夯实基础
探究重点 提升素养
随堂演练 逐点落实
课时 对点练
梳理教材 夯实基础
(3)若将电源的正负极对调，闭合开关，滑动变阻 器的滑片向右移动时，又会观察到什么现象？说明 了什么？
答案 电压表示数增大，电流表示数减小，最后电 流表的示数可能减小到0.说明存在遏止电压.
知识深化
1.光电效应的实验规律 (1)任何一种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须大于等于这个截 止频率才能发生光电效应，低于这个截止频率则不能发生光电效应. (2)发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射 光频率的增大而增大. (3)大于截止频率的光照射金属时，光电流(反映单位时间内发射出的光电 子数的多少)与入射光强度成正比. (4)光电效应的发生几乎是瞬时的，产生电流的时间不超过10－9 s.
大学物理《光电效应》精品课件
表明锌板在射线照射下失去电子而带正电
在一定频率的光照射下，电子从金属或金属 化合物表面逸出的现象称为光电效应，逸出的 电子称为光电子。由光电子形成的电流叫光电 流，使电子逸出某种金属表面所需的功称为该 种金属的逸出功。
•外光电效应
由于金属表面的电子吸收外界的光子，克服金属的束缚而逸出金属表面 的现象。
量子”理论的正确。
实验内容
1、测量I－U伏安特性曲线(3650A、4047A） 先测3650A的伏安特性曲线 顺时针旋转“电压调节”旋钮，使电压由-3V逐 渐升高到30V，观察光电流的变化（每隔1V记一 个电流值），记下一组I-U值，然后再将电压从 30V降到-3V。换上4047A的滤色片，再测一遍。 2、测量五个光频率的抬头电压 电压由-3V升高到6V，间隔1V测一个点。当电流 开始变化（急剧变化）时细测几个点（间隔0.1V 或0.2V）。电流起始点所对应的电压值为反向遏 止电压，即抬头电压。
光子的能量和频率成正比：
E h
h 6.631034 J·s
爱因斯坦对光电效应的解释(1905年）
光束由光子构成，频率为v的光束，光子能量为 E h
当光子照到金属表面时，其能量一次为金属中的电子全部吸收， 而不需积累能量的时间。
电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的束缚而作功，余 下的就成为电子离开金属表面后的动能。
和值；对于不同的光强，饱和电流与光强成正比。
（3）当加反向电压时，存在遏止电压，遏止电压的大小反映
光电子初动能的大小。截止电压U0 与入射光频率具有线性关
系。
E k max
1 2
mv
2
e|
U0
|
（4）光电效应是瞬时效应。当光照射到金属表面时， 几乎立即就有光电子逸出，不超过10–9秒。
在一定频率的光照射下，电子从金属或金属 化合物表面逸出的现象称为光电效应，逸出的 电子称为光电子。由光电子形成的电流叫光电 流，使电子逸出某种金属表面所需的功称为该 种金属的逸出功。
•外光电效应
由于金属表面的电子吸收外界的光子，克服金属的束缚而逸出金属表面 的现象。
量子”理论的正确。
实验内容
1、测量I－U伏安特性曲线(3650A、4047A） 先测3650A的伏安特性曲线 顺时针旋转“电压调节”旋钮，使电压由-3V逐 渐升高到30V，观察光电流的变化（每隔1V记一 个电流值），记下一组I-U值，然后再将电压从 30V降到-3V。换上4047A的滤色片，再测一遍。 2、测量五个光频率的抬头电压 电压由-3V升高到6V，间隔1V测一个点。当电流 开始变化（急剧变化）时细测几个点（间隔0.1V 或0.2V）。电流起始点所对应的电压值为反向遏 止电压，即抬头电压。
光子的能量和频率成正比：
E h
h 6.631034 J·s
爱因斯坦对光电效应的解释(1905年）
光束由光子构成，频率为v的光束，光子能量为 E h
当光子照到金属表面时，其能量一次为金属中的电子全部吸收， 而不需积累能量的时间。
电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的束缚而作功，余 下的就成为电子离开金属表面后的动能。
和值；对于不同的光强，饱和电流与光强成正比。
（3）当加反向电压时，存在遏止电压，遏止电压的大小反映
光电子初动能的大小。截止电压U0 与入射光频率具有线性关
系。
E k max
1 2
mv
2
e|
U0
|
（4）光电效应是瞬时效应。当光照射到金属表面时， 几乎立即就有光电子逸出，不超过10–9秒。
光电效应(课件)高二物理课件(人教版2019选择性必修第三册)
但在温度不很高时，电子并不能大量逸出金属表面，这是为什么呢？
这表明金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸。电子要从金属
中挣脱出来，必须获得一些能量，以克服这种阻碍。
新课讲授
二、光电效应经典解释中的疑难
逸出功W0：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。
几种金属的截止频率和逸出功
逸出功的大小取决于金属的特性
B．乙光的频率大于丙光的频率
C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D．丙光对应的光电子最大初动能大于甲光对应的光电子最大初动能
课堂练习
【答案】D
【详解】A．由图像可知，甲光和乙光的图像与横轴交于同一点，故甲光的频率等于乙光的频率，故
A 错误；
BD．根据爱因斯坦的光电效应方程可得 h W0 Ek Ue 丙光对应的光电子最大初动能大于甲光对应的
变，遏止电压也会改变。
（3）光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。
新课讲授
一、光电效应的实验规律
4.光电效应具有瞬时性
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，几
乎在照到金属时立即产生光电流。即光电效应几乎是瞬时发生的。
新课讲授
思考与讨论:
人们知道，金属中原子外层的电子会脱离原子而做无规则的热运动。
①这个方程表明，只有当hν>W0时，光电子才可以从金属中逸出， c
截止频率。
W0
就是光电效应的
h
②这个方程还表明，光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν有关，而与入射光的强弱无关。
这就解释了遏止电压与光强无关。
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，光电流自然几乎是瞬时发生的。
高考物理光电效应 PPT课件 图文
解析：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电， 因锌板被紫外线照射后发生光电效
应缺少电子而带正电，故验电器指针的负电荷与锌 板正电荷中和一部分电荷后偏角变小，用红外线照 射验电器指针偏角不变，说明锌板未发生光电效应， 说明锌板的极限频率大于红外线的频率。
056.08年苏北四市第三次调研试题12-2.(1) 12－2．（1）（选修3－5 ）有关热辐射和光的本性， 请完成下列填空题
黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释， 1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份 不可分割最小能量值组成，每一份称为_能__量__子___. 1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点， 认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表
达式为_______h， 并成功解释了______光__电__效__应__现象
B．a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长
C．a光在介质中的传播速度大于b光在介质中的传
播速度 D．如果a光能使某种金属
a
真空
b
发生光电效应，b光也一定能 使该金属发生光电效应
介质
065.08年南京一中第三次模拟13(2)
13．(2) (3-5模块)（3分）如图所示是使用光电管的
原理图。当频率为 的可见光照射到阴极K上时，电
C为粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式
结构模型。
D为光的折射，揭示了氢原子能级的不连续；
不论在生活中还是网络里，人人都会有朋友。如果没有朋友情，生活就不会有悦耳的和音，就如死水一滩；友情无处不在，它伴随你左右，萦绕在你身边，和你共渡一生。 友情，是雨季中的一把小伞，它撑起了一个晴朗的天空；友情，是风雪之夜的一杯淡茶，它能将寒意驱走，带来温暖；友情，是迷途中的一盏灯，它在你迷失时给你方向……人生漫漫，若能拥有一段地久天长的相知相伴的友情，生命亦无憾。 大千世界，红尘滚滚，一年又一年的风风雨雨，几许微笑，几丝忧伤，随着时间小河的流淌，许多人和事都付之东流去。但有一种人却随着时间的推移，你与ta的交往，如陈年酒香，沁人心肺。你与ta的友情是世上最珍贵的情感。这种友情是一种最纯洁、最高尚、最朴素、最平凡的感情。也是最浪漫、最动人、最坚实、最永恒的情感。 小时候，友情是简单的一个玩伴，是一份哭哭笑笑的天真无邪。儿时的友情是真切的我和你，可以肆无忌惮的吵架，互相赌气撅起的嘴，片刻之后又携手言欢。那时的友情是那一块小小的糖，甜甜的味道，永远留在了儿时的记忆里，无论何时回味起，都是美滋滋的。 长大后，友情是一樽透明的酒杯，举杯邀明月时，对影成三人。失败或落寞时的酒话连篇，ta不会觉得你烦。友情，是伤心不必躲在一个角落悄悄地哭泣，ta默默地陪你，告诉你在哪里跌倒的就在哪里爬起来。于是，成长里有我们友情地久天长的足迹。
应缺少电子而带正电，故验电器指针的负电荷与锌 板正电荷中和一部分电荷后偏角变小，用红外线照 射验电器指针偏角不变，说明锌板未发生光电效应， 说明锌板的极限频率大于红外线的频率。
056.08年苏北四市第三次调研试题12-2.(1) 12－2．（1）（选修3－5 ）有关热辐射和光的本性， 请完成下列填空题
黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释， 1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份 不可分割最小能量值组成，每一份称为_能__量__子___. 1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点， 认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表
达式为_______h， 并成功解释了______光__电__效__应__现象
B．a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长
C．a光在介质中的传播速度大于b光在介质中的传
播速度 D．如果a光能使某种金属
a
真空
b
发生光电效应，b光也一定能 使该金属发生光电效应
介质
065.08年南京一中第三次模拟13(2)
13．(2) (3-5模块)（3分）如图所示是使用光电管的
原理图。当频率为 的可见光照射到阴极K上时，电
C为粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式
结构模型。
D为光的折射，揭示了氢原子能级的不连续；
不论在生活中还是网络里，人人都会有朋友。如果没有朋友情，生活就不会有悦耳的和音，就如死水一滩；友情无处不在，它伴随你左右，萦绕在你身边，和你共渡一生。 友情，是雨季中的一把小伞，它撑起了一个晴朗的天空；友情，是风雪之夜的一杯淡茶，它能将寒意驱走，带来温暖；友情，是迷途中的一盏灯，它在你迷失时给你方向……人生漫漫，若能拥有一段地久天长的相知相伴的友情，生命亦无憾。 大千世界，红尘滚滚，一年又一年的风风雨雨，几许微笑，几丝忧伤，随着时间小河的流淌，许多人和事都付之东流去。但有一种人却随着时间的推移，你与ta的交往，如陈年酒香，沁人心肺。你与ta的友情是世上最珍贵的情感。这种友情是一种最纯洁、最高尚、最朴素、最平凡的感情。也是最浪漫、最动人、最坚实、最永恒的情感。 小时候，友情是简单的一个玩伴，是一份哭哭笑笑的天真无邪。儿时的友情是真切的我和你，可以肆无忌惮的吵架，互相赌气撅起的嘴，片刻之后又携手言欢。那时的友情是那一块小小的糖，甜甜的味道，永远留在了儿时的记忆里，无论何时回味起，都是美滋滋的。 长大后，友情是一樽透明的酒杯，举杯邀明月时，对影成三人。失败或落寞时的酒话连篇，ta不会觉得你烦。友情，是伤心不必躲在一个角落悄悄地哭泣，ta默默地陪你，告诉你在哪里跌倒的就在哪里爬起来。于是，成长里有我们友情地久天长的足迹。
光电效应ppt课件
(3)具有瞬时性
入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时 的，一般不超过10-9s.
三.光电效应解释中的疑难
温度不很高且没有光照时，电子能否大量逸出 金属表面？
不能。由于受到金属表面层内的一种引力作用， 电子要从金属中挣脱出来，必须克服这个阻力做功。
逸出功W0
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.
光电效应显示了光的粒子性。光子不但具有能量， 也具有动量。
爱因斯坦由于对光电效
应的解释和对理论物理
学的贡献获得1921年诺
贝尔物理学奖
。
密立根由于研究基本电荷和 光电效应，特别是通过著名 的油滴实验，证明电荷有最 小单位。获得1923年诺贝 尔物理学奖
练习 课本例题P34
分析 由上面讨论结果 h W0 eUc
3.光子说对光电效应的解释
①爱因斯坦方程表明，光电子的初动能Ek与
入射光的频率成线性关系，与光强无关。
只有当hν>W0时，才有光电子逸出， 是光电效应的截止频率。
c
W就0
h
②电子1次只能吸收1个光子的全部能量，不能 积累能量，光电流几乎是瞬时发生的。
③光强较大时，包含的光子数较多，照射金 属时产生的光电子多，因而饱和电流大。
这些能量子后来被称为光子。
爱因斯坦的光子说
E h
四.爱因斯坦的光量子假说
1.光子：
2.爱因斯坦的光电效应方程
一个电子吸收一个光子的能量hν后，一部分能
量用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸 出后电子的最大初动能Ek，即：
h Ek W0
或 Ek h W0
Ek
1 2
me
vc2
——光电子最大初动能
入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时 的，一般不超过10-9s.
三.光电效应解释中的疑难
温度不很高且没有光照时，电子能否大量逸出 金属表面？
不能。由于受到金属表面层内的一种引力作用， 电子要从金属中挣脱出来，必须克服这个阻力做功。
逸出功W0
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.
光电效应显示了光的粒子性。光子不但具有能量， 也具有动量。
爱因斯坦由于对光电效
应的解释和对理论物理
学的贡献获得1921年诺
贝尔物理学奖
。
密立根由于研究基本电荷和 光电效应，特别是通过著名 的油滴实验，证明电荷有最 小单位。获得1923年诺贝 尔物理学奖
练习 课本例题P34
分析 由上面讨论结果 h W0 eUc
3.光子说对光电效应的解释
①爱因斯坦方程表明，光电子的初动能Ek与
入射光的频率成线性关系，与光强无关。
只有当hν>W0时，才有光电子逸出， 是光电效应的截止频率。
c
W就0
h
②电子1次只能吸收1个光子的全部能量，不能 积累能量，光电流几乎是瞬时发生的。
③光强较大时，包含的光子数较多，照射金 属时产生的光电子多，因而饱和电流大。
这些能量子后来被称为光子。
爱因斯坦的光子说
E h
四.爱因斯坦的光量子假说
1.光子：
2.爱因斯坦的光电效应方程
一个电子吸收一个光子的能量hν后，一部分能
量用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸 出后电子的最大初动能Ek，即：
h Ek W0
或 Ek h W0
Ek
1 2
me
vc2
——光电子最大初动能
《光电效应》课件
实验结果表明，当光的波长增 加时，光子的能量降低，电子 的动能减小，无光电子发射。
实验结果证明了爱因斯坦的光 电效应公式和光的粒子性理论 的正确性。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
光电效应的应用
太阳能电池
太阳能电池是利用光电效应将太 阳光转换为电能的装置。
太阳能电池的原理是当太阳光照 射在半导体材料上时，光子能量 激发电子从束缚状态进入自由状
光电材料的应用
新型光电材料在太阳能电池、光电传感器、光电器件等领域 具有广泛的应用前景。
光电转换效率的提高
光电转换技术
目前，光电转换技术正朝着高效、低 成本、环保的方向发展，以提高光电 转换效率。
光电转换效率的瓶颈
虽然光电转换效率已经取得了一定的 提高，但仍存在一些瓶颈，如光吸收 、载流子输运等问题需要解决。
光电效应的实验研究
实验目的和实验原理
实验目的
通过实验研究光电效应现象，深入理 解光子与物质相互作用的过程，探究 光电效应的规律。
实验原理
光电效应是指光子照射在物质表面时 ，光子能量被吸收后，物质内部的电 子吸收能量并从束缚状态跃迁至自由 状态，形成光电流的现象。
实验设备和实验步骤
实验设备：光电效应实验装置、光源、电流表 、电压表等。
当光子撞击物质表面时，能量被吸收并传递给电子，使电子获得足够的能量逃离物 质表面。
电子的发射机制包括逸出功和光子能量两个关键因素，逸出功是指电子从物质表面 逸出所需的最低能量，光子能量是指光子的能量值。
随着光子能量的增加，光电效应的发生概率增加，电子的动能也相应增加。
光电效应的实验验证
高三物理光电效应课件
习题与解答
习题一：光电效应的发现历史
总结词
了解光电效应的发现历史对于理解其原理和应用至关重要。
详细描述
光电效应的发现可以追溯到19世纪末，当时德国物理学家赫兹在进行电磁波实验时意外 地发现了光能够激发电子的现象。后来，爱因斯坦等科学家对这一现象进行了深入研究， 提出了光电效应理论。
详细描述
在20世纪初，光电效应理论的发展对于量子力学和现代物理学的发展产生了深远的影响 。如今，光电效应的应用已经渗透到我们日常生活的方方面面，如太阳能电池、光电传感 器、激光器等。
3. 逐渐调整光源的波长，使用截止滤光 片过滤掉低于截止波长的光，观察电流 表的变化。
实验结果分析
根据实验数据，绘制光电流与 波长的关系图，观察是否存在 明显的转折点。
根据爱因斯坦光电效应方程， 计算极限频率和截止波长。
分析实验结果与理论预测的差 异，探讨可能的原因。
03
CATALOGUE
光电效应公式
习题二：光电效应实验步骤
总结词
详细描述
详细描述
掌握光电效应实验步骤是理解光电效 应的关键。
在进行光电效应实验时，首先需要选 择适当的光源和光电探测器，确保光 源发出的光能够照射到光电探测器上 。然后，需要调整光源的波长和强度 ，观察光电探测器的输出变化，记录 实验数据。最后，根据实验数据进行 分析和解释，得出结论。
详细描述
在太阳能电池中，光电效应公式被用 来计算不同波长的光子在电池上产生 的电压和电流，从而优化电池的性能 。在光电传感器中，光电效应公式被 用来检测不同波长的光信号，实现各 种光电转换功能。在光谱分析中，光 电效应公式被用来分析物质吸收和发 射光谱的特性，推断出物质的组成和 结构信息。
THANKS
习题一：光电效应的发现历史
总结词
了解光电效应的发现历史对于理解其原理和应用至关重要。
详细描述
光电效应的发现可以追溯到19世纪末，当时德国物理学家赫兹在进行电磁波实验时意外 地发现了光能够激发电子的现象。后来，爱因斯坦等科学家对这一现象进行了深入研究， 提出了光电效应理论。
详细描述
在20世纪初，光电效应理论的发展对于量子力学和现代物理学的发展产生了深远的影响 。如今，光电效应的应用已经渗透到我们日常生活的方方面面，如太阳能电池、光电传感 器、激光器等。
3. 逐渐调整光源的波长，使用截止滤光 片过滤掉低于截止波长的光，观察电流 表的变化。
实验结果分析
根据实验数据，绘制光电流与 波长的关系图，观察是否存在 明显的转折点。
根据爱因斯坦光电效应方程， 计算极限频率和截止波长。
分析实验结果与理论预测的差 异，探讨可能的原因。
03
CATALOGUE
光电效应公式
习题二：光电效应实验步骤
总结词
详细描述
详细描述
掌握光电效应实验步骤是理解光电效 应的关键。
在进行光电效应实验时，首先需要选 择适当的光源和光电探测器，确保光 源发出的光能够照射到光电探测器上 。然后，需要调整光源的波长和强度 ，观察光电探测器的输出变化，记录 实验数据。最后，根据实验数据进行 分析和解释，得出结论。
详细描述
在太阳能电池中，光电效应公式被用 来计算不同波长的光子在电池上产生 的电压和电流，从而优化电池的性能 。在光电传感器中，光电效应公式被 用来检测不同波长的光信号，实现各 种光电转换功能。在光谱分析中，光 电效应公式被用来分析物质吸收和发 射光谱的特性，推断出物质的组成和 结构信息。
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遏止电压是相同的;
遏制电压与光强及频率的关系
实验结果: 1.用频率相同不同强度的光去照射阴极时
遏止电压是相同的; 2.用强度相同频率不同的光去照射阴极,频
率越高,遏止电压越大.
光电效应的实验规律：
1、任何一种金属都一个极限频率, 入射光的频 率必须大于这个频率, 才能产生光电效应; (能否发生光电效应,不取决于光强,只取决于入 射光的频率)
极限频率
研究发现，若入射光的频率低于极限频 率，无论光多么强，照射时间多么长， 都不会发生光电效应，反之若入射光的 频率高于极限频率，即使光不强，也会 发生光电效应.
对各种金属都存在极限频率和极限波长。
遏制电压与光强及频率的关系
遏制电压与光强及频率的关系
实验结果: 1.用频率相同不同强度的光去照射阴极时
2、光电子的最大初动能与入射光的强度无关, 只随着入射光 频率的增大而增大
3、入射光照射到金属上时, 光电子的发射几乎 是瞬时的, 一般不超过10-9S
4 、产生光电效应时, 光越强光电流越大（光 电流的大小与光照强度成正比）
光
1、极限频率
电 效
2、光电效应中的光强增大，光电流也增大
应
3、光电效应的瞬时性
光子的能量和频率成正比：
E h
二、光子假说
1、光子说 E h
爱因斯坦光电效应方程
Ek h W0
二、光子假说
1、光子说 2、光电效应方程
二、光子假说
1、光子说 2、光电效应方程 3、光子说对光电效应规律的解释
爱因斯坦对光电效应的解释:
（1）极限频率的存在
如果光的频率低于极限频率，则
爱因斯坦对光电效应的解释:
（4）光电流的强度与入射光的强度成正比 发生光电效应时，光强度越大，单位时间
打在金属板上的光子数目就越多，从金属 表面打出来的电子数目就越多，即光电流 强度越大。
2、光电子的最大初动能与入射光的强度无关, 只随着入射光 频率的增大而增大
3、入射光照射到金属上时, 光电子的发射几乎 是瞬时的, 一般不超过10-9S
光电效应的实验规律：
1、任何一种金属都一个极限频率, 入射光的频 率必须大于这个频率, 才能产生光电效应; (能否发生光电效应,不取决于光强,只取决于入 射光的频率)
光电效应的实验规律：
1、任何一种金属都一个极限频率, 入射光的频 率必须大于这个频率, 才能产生光电效应; (能否发生光电效应,不取决于光强,只取决于入 射光的频率)
2、光电子的最大初动能与入射光的强度无关, 只随着入射光 频率的增大而增大
光电效应的实验规律：
1、任何一种金属都一个极限频率, 入射光的频 率必须大于这个频率, 才能产生光电效应; (能否发生光电效应,不取决于光强,只取决于入 射光的频率)
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；
当
h 时 W，0 才有电子逸出
爱因斯坦对光电效应的解释:
（2）遏制电压与入射光的频率有hv
W
爱因斯坦对光电效应的解释:
（3）光电效应的瞬时性 电子吸收能量是一份一份吸收，吸 收时间短，不需积存，吸收能量后 的瞬间就挣脱束缚，故时间短
第二章 波粒二象性
科学的转折----背景介绍
从19世纪初开始，托马斯.杨、菲涅 耳等分别观察到光的干涉、衍射和 偏振现象。
19世纪60年代和80年代，麦克斯韦 和赫兹先后从理论上和实验上确认 了光的电磁波本质，光的波动理论 似乎完美了。
科学的转折----背景介绍
19世纪末一些科学家发现了光电效 应现象，有很多问题原有光的电磁 理论无法解释，爱因斯坦提出光子 说和光电效应的基本定律，从而圆 满地解释了光电效应。（为此获得 1921年诺贝尔物理学奖）
光电效应——最早是赫兹在19世纪初发现 的。
（课本26页）实验过 程及现象：紫外线灯 照射锌板的时同，静 电计张角张开。
你认为锌板为什么会带电？
实验表明：原来不带 电的锌板被紫外线照 射后带了正电，表明 电子在紫外线照射下 逸出了锌板表面。
光电效应现象微观情景探索：
光电效应：物体在光（包括不可见光）的照 射下发射电子的现象。发射出来的电子叫光 电子。
光电管及光电流
A
二、合作学习:光电效应基本规律 猜想
实验1：在光照到光电管 的同时，观察电流表示 数的变化。
实验2：光照增强时，观察电
A
流表示数变化
实验3：用不同颜色（频率） 的光照射光电管
光电流的变化
实验结论：
能否产生光电效应与光的频率有关，与光的 强度和照射时间的长短无关。
当产生光电效应时，电路中的电流大小与光 的强度有关，光的强度越大，电流越大。
规 律
4、光电效应出射光子的初动能与频率有 关， 与光强无关
波动理论解释光电效应的困难
1、波动理论无法解释极限频率。
2、遏制电压应与入射光的强度有关
而与频率v无关
3、弱光照射时应有能量积累过程，不 应瞬时发生 。
第二节 光 子
一、能量量子假说
1、普朗克能量量子假说
一、能量量子假说
1、普朗克能量量子假说 2、普朗克能量量子假说的意义
一、能量量子假说
1、普朗克能量量子假说 2、普朗克能量量子假说的意义 3、能量的量子化
效应时遇到了巨大的困难。后 来，爱因斯坦在普朗克量子化 理论的启发下，提出了光子学 说。
普朗克
爱因斯坦
E h
光子说
爱因斯坦在1905年提出，光的能量 不是连续的，而是一份一份的，每一 份叫做一个光子．
遏制电压与光强及频率的关系
实验结果: 1.用频率相同不同强度的光去照射阴极时
遏止电压是相同的; 2.用强度相同频率不同的光去照射阴极,频
率越高,遏止电压越大.
光电效应的实验规律：
1、任何一种金属都一个极限频率, 入射光的频 率必须大于这个频率, 才能产生光电效应; (能否发生光电效应,不取决于光强,只取决于入 射光的频率)
极限频率
研究发现，若入射光的频率低于极限频 率，无论光多么强，照射时间多么长， 都不会发生光电效应，反之若入射光的 频率高于极限频率，即使光不强，也会 发生光电效应.
对各种金属都存在极限频率和极限波长。
遏制电压与光强及频率的关系
遏制电压与光强及频率的关系
实验结果: 1.用频率相同不同强度的光去照射阴极时
2、光电子的最大初动能与入射光的强度无关, 只随着入射光 频率的增大而增大
3、入射光照射到金属上时, 光电子的发射几乎 是瞬时的, 一般不超过10-9S
4 、产生光电效应时, 光越强光电流越大（光 电流的大小与光照强度成正比）
光
1、极限频率
电 效
2、光电效应中的光强增大，光电流也增大
应
3、光电效应的瞬时性
光子的能量和频率成正比：
E h
二、光子假说
1、光子说 E h
爱因斯坦光电效应方程
Ek h W0
二、光子假说
1、光子说 2、光电效应方程
二、光子假说
1、光子说 2、光电效应方程 3、光子说对光电效应规律的解释
爱因斯坦对光电效应的解释:
（1）极限频率的存在
如果光的频率低于极限频率，则
爱因斯坦对光电效应的解释:
（4）光电流的强度与入射光的强度成正比 发生光电效应时，光强度越大，单位时间
打在金属板上的光子数目就越多，从金属 表面打出来的电子数目就越多，即光电流 强度越大。
2、光电子的最大初动能与入射光的强度无关, 只随着入射光 频率的增大而增大
3、入射光照射到金属上时, 光电子的发射几乎 是瞬时的, 一般不超过10-9S
光电效应的实验规律：
1、任何一种金属都一个极限频率, 入射光的频 率必须大于这个频率, 才能产生光电效应; (能否发生光电效应,不取决于光强,只取决于入 射光的频率)
光电效应的实验规律：
1、任何一种金属都一个极限频率, 入射光的频 率必须大于这个频率, 才能产生光电效应; (能否发生光电效应,不取决于光强,只取决于入 射光的频率)
2、光电子的最大初动能与入射光的强度无关, 只随着入射光 频率的增大而增大
光电效应的实验规律：
1、任何一种金属都一个极限频率, 入射光的频 率必须大于这个频率, 才能产生光电效应; (能否发生光电效应,不取决于光强,只取决于入 射光的频率)
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；
当
h 时 W，0 才有电子逸出
爱因斯坦对光电效应的解释:
（2）遏制电压与入射光的频率有hv
W
爱因斯坦对光电效应的解释:
（3）光电效应的瞬时性 电子吸收能量是一份一份吸收，吸 收时间短，不需积存，吸收能量后 的瞬间就挣脱束缚，故时间短
第二章 波粒二象性
科学的转折----背景介绍
从19世纪初开始，托马斯.杨、菲涅 耳等分别观察到光的干涉、衍射和 偏振现象。
19世纪60年代和80年代，麦克斯韦 和赫兹先后从理论上和实验上确认 了光的电磁波本质，光的波动理论 似乎完美了。
科学的转折----背景介绍
19世纪末一些科学家发现了光电效 应现象，有很多问题原有光的电磁 理论无法解释，爱因斯坦提出光子 说和光电效应的基本定律，从而圆 满地解释了光电效应。（为此获得 1921年诺贝尔物理学奖）
光电效应——最早是赫兹在19世纪初发现 的。
（课本26页）实验过 程及现象：紫外线灯 照射锌板的时同，静 电计张角张开。
你认为锌板为什么会带电？
实验表明：原来不带 电的锌板被紫外线照 射后带了正电，表明 电子在紫外线照射下 逸出了锌板表面。
光电效应现象微观情景探索：
光电效应：物体在光（包括不可见光）的照 射下发射电子的现象。发射出来的电子叫光 电子。
光电管及光电流
A
二、合作学习:光电效应基本规律 猜想
实验1：在光照到光电管 的同时，观察电流表示 数的变化。
实验2：光照增强时，观察电
A
流表示数变化
实验3：用不同颜色（频率） 的光照射光电管
光电流的变化
实验结论：
能否产生光电效应与光的频率有关，与光的 强度和照射时间的长短无关。
当产生光电效应时，电路中的电流大小与光 的强度有关，光的强度越大，电流越大。
规 律
4、光电效应出射光子的初动能与频率有 关， 与光强无关
波动理论解释光电效应的困难
1、波动理论无法解释极限频率。
2、遏制电压应与入射光的强度有关
而与频率v无关
3、弱光照射时应有能量积累过程，不 应瞬时发生 。
第二节 光 子
一、能量量子假说
1、普朗克能量量子假说
一、能量量子假说
1、普朗克能量量子假说 2、普朗克能量量子假说的意义
一、能量量子假说
1、普朗克能量量子假说 2、普朗克能量量子假说的意义 3、能量的量子化
效应时遇到了巨大的困难。后 来，爱因斯坦在普朗克量子化 理论的启发下，提出了光子学 说。
普朗克
爱因斯坦
E h
光子说
爱因斯坦在1905年提出，光的能量 不是连续的，而是一份一份的，每一 份叫做一个光子．