光电效应典型习题.ppt
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光电效应LIPPT课件
U0 o
I2 I1
I2 I1
U
3．几个概念 (1)遏止电压：使光电流减小到零时的反向电压UC. (2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的 _最__小_____频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频 率)．不同的金属对应着不同的极限频率． (3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的 _最__小__值_____，叫做该金属的逸出功．
解析： 光电效应实验中，锌板因逸 出电子带正电，验电器由于与锌板接 触也带正电，其指针也带正电．
答案： 正 正
2．用同一束单色光，在同一条件下先后 照射锌片和银片，都能产生光电效应，在 这两个过程中，对于下列四个量，一定相 同的是___A_____，可能相同的是___C__D___， 一定不同的是____B____．
答案： AD
4．在如图所示的光电管实验中， 发现用一定频率的A单色光照射 光电管时，电流表指针会发生偏 转，而用另一频率的B单色光照 射时不发生光电效应，那么( ) A．A光的频率大于B光的频率 B．B光的频率大于A光的频率 C．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a 流向b D．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b 流向a
(3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发 生作用时往往表现为粒子性． (4)由光子的能量 ε＝hν 和动量 p＝hλ表达式也可以看 出，光的波动性和粒子性并不矛盾．
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，验电器的指针张开了一个角度，如 图所示，这时锌板带____正____电，指针带 ___正_____电．
效应，低于这个极限频率则不能发生光电效应．
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度___无__关____，
I2 I1
I2 I1
U
3．几个概念 (1)遏止电压：使光电流减小到零时的反向电压UC. (2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的 _最__小_____频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频 率)．不同的金属对应着不同的极限频率． (3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的 _最__小__值_____，叫做该金属的逸出功．
解析： 光电效应实验中，锌板因逸 出电子带正电，验电器由于与锌板接 触也带正电，其指针也带正电．
答案： 正 正
2．用同一束单色光，在同一条件下先后 照射锌片和银片，都能产生光电效应，在 这两个过程中，对于下列四个量，一定相 同的是___A_____，可能相同的是___C__D___， 一定不同的是____B____．
答案： AD
4．在如图所示的光电管实验中， 发现用一定频率的A单色光照射 光电管时，电流表指针会发生偏 转，而用另一频率的B单色光照 射时不发生光电效应，那么( ) A．A光的频率大于B光的频率 B．B光的频率大于A光的频率 C．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a 流向b D．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b 流向a
(3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发 生作用时往往表现为粒子性． (4)由光子的能量 ε＝hν 和动量 p＝hλ表达式也可以看 出，光的波动性和粒子性并不矛盾．
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，验电器的指针张开了一个角度，如 图所示，这时锌板带____正____电，指针带 ___正_____电．
效应，低于这个极限频率则不能发生光电效应．
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度___无__关____，
光电效应康普顿效应PPT课件
阳极，光电流就为0，满足：
im2 i im1
Ua o
I2 I1
I2 I1
U
Ek max
1 2
m max 2
e |Ua |
截止电压的大小反映光电子初动能的大小。
6
第6页，共32页。
实验表明：
| Ua | k U0 ,
Ua Cs K Cu
式中 K 和U0 都是正数，K 是一个
o
普适恒量，不随金属的种类而变；
h m0c
(1
cos )
C (1
cos
)
（3）结论
散射光波长的改变量 仅与 有关
与 的关系与物质无关，是光子与自由电子
间的相互作用。
0, 0
y h nˆ c
π, ( )max 2C
h 0
c
nˆ 0
nˆ
x
散射光子能量减小
0 , 0
nˆ 0
mv
29
第29页，共32页。
康普顿效应
3
第3页，共32页。
2、光电效应的实验规律
光线经石英窗照在 光电管的阴极Ｋ上，就 有电子从阴极表面逸 出——光电子。
光电子在电场的作 用下向阳极Ａ运动，形
成光电流。
W 石英窗
阳A
极
K阴
极
A V
4
第4页，共32页。
光电效应的实验规律：
１）光电流与入射光强的关系 饱和光电流强度与入射光强
度成正比。
I饱和 Ne
截止电压与入射光强无 关，而与入射光频率具有线 性关系。
e
|Ua
|
1 2
m
2 max
1 2
m
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im2 i im1
Ua o
I2 I1
I2 I1
U
Ek max
1 2
m max 2
e |Ua |
截止电压的大小反映光电子初动能的大小。
6
第6页，共32页。
实验表明：
| Ua | k U0 ,
Ua Cs K Cu
式中 K 和U0 都是正数，K 是一个
o
普适恒量，不随金属的种类而变；
h m0c
(1
cos )
C (1
cos
)
（3）结论
散射光波长的改变量 仅与 有关
与 的关系与物质无关，是光子与自由电子
间的相互作用。
0, 0
y h nˆ c
π, ( )max 2C
h 0
c
nˆ 0
nˆ
x
散射光子能量减小
0 , 0
nˆ 0
mv
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第29页，共32页。
康普顿效应
3
第3页，共32页。
2、光电效应的实验规律
光线经石英窗照在 光电管的阴极Ｋ上，就 有电子从阴极表面逸 出——光电子。
光电子在电场的作 用下向阳极Ａ运动，形
成光电流。
W 石英窗
阳A
极
K阴
极
A V
4
第4页，共32页。
光电效应的实验规律：
１）光电流与入射光强的关系 饱和光电流强度与入射光强
度成正比。
I饱和 Ne
截止电压与入射光强无 关，而与入射光频率具有线 性关系。
e
|Ua
|
1 2
m
2 max
1 2
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2 max
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。
高考物理光电效应(PPT)5-2
gk004.2008年高考物理上海卷 15 15．（4分）如图所示，用导线将验电器与洁净鋅板 连接，触摸鋅板使验电器指示归零，用紫外线照射鋅 板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的 橡胶棒接触鋅板，发现验电器指针张角减小，此现象 说明鋅板带__正___电（选填“正”或“负”）;若改用 红外线重复以上实验,结果发现验电器指针根本不会 偏转,说明金属鋅的极限频大率于_________红 外线的频率（选填“大于”或“小于”）。
（3）发射出的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大；
（4）只要入射光的频率高于金属极板的极限频率， 无论其强度如何,光电子的产生都几乎是瞬时的,不超 过10-9s.
护林～住风沙。②名起遮蔽或阻挡作用的东西：越过～｜清除～。 【馝】［馝馞］（）〈书〉形形容香气很浓。 【箅】［箅子］（?）名有空隙而能起间隔 作用的器具，如蒸食物用的竹箅子，下水道口上挡住垃圾的铁箅子等。 【弊】①欺诈蒙骗、图占便宜的行为：作～｜营私舞～。②害处；毛病（跟“利”相 对）：兴利除～｜切中时～。 【弊病】名①弊端：管理；广东海绵厂 广州海绵厂 广东海绵厂 广州海绵厂 ；混乱，恐有～。②缺点或毛 病：制度不健全的～越来越突出了。 【弊端】名由于工作上有漏洞而发生的损害公益的事情：消除～。 【弊害】名弊病；害处。 【弊绝风清】ī形容社会风 气好，没有贪污舞弊等坏事情。也说风清弊绝。 【弊政】〈书〉名有害的政治措施：抨击～｜革除～。 【髲】〈书〉假发。 【獘】〈书〉同“毙”。 【薜】 ①［薜荔］（）名常绿藤本植物，茎蔓生，叶子卵形。果实球形，可做凉粉，茎叶可入。②（）名姓。 【觱】［觱篥］（）名古代管乐器，用竹做管，用芦 苇做嘴，汉代从西域传入。也作觱栗、??篥、筚篥。 【篦】动用篦子梳：～头。 【篦子】?名用竹子制成的梳头用具，中间有梁儿，两侧有密齿。 【壁】① 墙：～报｜～灯｜家徒四～◇铜墙铁～。②某些物体上作用像围墙的部分：井～｜锅炉～｜细胞～。③像墙那样直立的山石：绝～｜峭～。④壁垒：坚～清 野。⑤二十八宿之一。 【壁报】名机关、团体、学校等办的报，把稿子张贴在墙壁上。也叫墙报。 【壁布】名贴在室内墙上做装饰或保护用的布。 【壁橱】 名墙体上留出空间而成的橱。也叫壁柜。 【壁灯】名装置在墙壁上的灯：一盏～。 【壁挂】名挂在墙壁上的装饰物：毛织～｜印染～｜木雕～。 【壁柜】 名壁橱。 【壁虎】名爬行动物。身体扁平，四肢短，趾上有吸盘，能在壁上爬行。吃蚊、蝇、蛾等小昆虫，对人类有益。也叫蝎虎。旧称守宫。 【壁画】名 绘在建筑物的墙壁或天花板上的图画：敦煌～。 【壁垒】名①古时军营的围墙，泛指防御工事。②比喻对立的事物和界限：两种观点～分明｜唯物主义和唯 心主义是哲学中的两大～。 【壁垒森严】比喻防守很严密或界限划得很分明。 【壁立】动（山崖等）像墙壁一样陡立：～千仞｜～的山峰。 【壁炉】名就 着墙壁砌成的生火取暖的设备，有烟囱通到室外。 【壁球】名①球类运动项目之一。场地一端是一面墙，比赛时一方向墙击球，球弹回落地后由另一方回击。 分单打和双打。也叫壁式网球。②壁球运动使用的球，用纯橡胶或合成橡胶制成。 【壁上观】见页〖作壁上观〗。 【壁虱】ī名①蜱（）。②〈方〉臭虫。 【壁式网球】
光电效应实验许PPT
1 2 eU a mv h A 2
遏止 电压
光束 窗口 阳 极
光电子
阴 极
G
V
反向 开关
实验仪器
误差分析
a. c. 实测曲线 阳极电流：A极难免粘上 阴极材料，受光照后也 要发射少量光电子，构 成反向电流。
实验历史背景及意义
在物理学史上，光电效应现象的发现，对光的本 性—波粒二象性的认识，具有极为重要的意义， 它给量子论以直观、明确的证明。 1887年，赫兹在研究紫外线对火花放电的影响时 发现了光电效应。后来勒纳德等人制作了二极管 研究了这一现象。当时无法用经典理论解释。 1900年，普朗克（Max Karl Ernst Ludwig Planck, 1858—1947）提出量子假设。 1905年，爱因斯坦提出光量子概念，解释了光电 效应现象。
3
2 1
1 2 (2)每个光电子的初动能 随入射 mv 2
光频率提高而增大，与入射光强无关； (3)存在截止频率：对某一种金属来说，只 有当入射光的频率大于某一频率时，电 子才能从金属表面逸出，电路中才有光 电流，这个频率叫做截止频率。 (4)光电效应是瞬时效应。
Ua
0
U
Ua
0
红限频率
爱因斯坦光电方程
b. 理论曲线
理论曲线
实测曲线
d. 漏电流：爱因斯坦方程 在绝对零度下严格成立 。常温下，电极会发射 少量热电子，加上管壳 和管座的漏电构成暗电 流。
漏电流
抬头电压
实验内容
1. 测量光电管的伏安特性曲线： 电压： －3V～＋30V，在－2V～0V多测几个点
波长： 365.0nm,404.7nm,435.8nm,546.1nm,577.0以看成是由微粒构成的
光电效应ppt课件
教材分析
核心素养目标
物理学史
学情分析
教学重难点
介绍科学家的工作
爱因斯坦质能方程：
E mc 2
光子能量：
E ( ) h
教法、学法
教学过程
板书设计
引出康普顿效应级波粒二象性
h
m 2
c
h
h h
p mc 2 c
c
c
通过以上推导制造认知冲突，为光的波粒二象性导出做准备
道其对近代物理学发展的意义。
教材中的地位：该内容选自人教版
（2019）第四章第二节。光电效应是
近代物理的重要内容，它挑战了经典
物理学的观念，促使人们对光的本质
有了全新认识，为量子力学的发展奠
定了基础。它是连接经典物理与现代
物理的桥梁，对于学生构建完整的物
理知识体系至关重要。
同时，该内容也培养了学生的科学思
2
eUc=hv-W0
3.存在遏止电压
1
=
4.光电效应瞬时性 2
形成知识体系，形成理性认识，定性分析，为图像分析做准备
教材分析
物理学史
核心素养目标
学情分析
教学重难点
引出光电效应方程
教法、学法
教学过程
板书设计
通过图像强化图像运用能力
形成知识体系，强化赌徒看图的科学探究素养，并利用图像解释相关现象
1
= 2
2
1
=
2
eUc=hv-W0
通过归纳总结再次强化知识体系，并根据归纳总结以及
课堂检测情况布置课后作业，强化训练。
教材分析
核心素养目标
学情分析
教学重难点