原子物理和波粒二象性PPT课件.ppt

第3课时波粒二象性 ②光电子的 与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大.
③只要入射光频率高于金属的截止频率,照到金属表面时光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s,与光的强度关.
④当入射光的频率大于截止频率时,光电流的强度与入射光的强度成.2.光子说
(1)光子说:在普朗克提出的电磁波的能量是不连续的基础上,爱因斯坦提出了光子说,即空间传播着的光是一份一份的,每一份叫一个光子,一个光子的能量为E=h,其中h= ,为光的频率.
(2)光子说的重要意义:光子说能很好地解释光电效应.光由大量的微粒即光子构成,光确实具有性.思路方法
(1)照射光的频率决定着是否发生光电效应及光电子的初动能.
(2)光电子是金属表面受光照射出来的电子,与光子不同.(3)光电效应中的光包括不可见光.如:紫外线等.
(4)光电效应的实质:光现象→电现象.题型1光电效应现象及其规律
【例1】光电效应实验的装置如图8-3-1所示,用弧光的灯照射锌板,验电器指针张开一个角度.则下面说法中正确的是 ( )

图8-3-1A.用紫外线照射锌板,验电器指针会发生偏转
B.用绿光照射锌板,验电器指针会发生偏转
C.锌板带的是负电荷
D.使验电器指针发生偏转的是正电荷
解析将擦得很亮的锌板与验电器连接,用弧光灯照
射锌板(弧光灯发出紫外线),验电器指针张开一个角
度,说明锌板带了电,进一步研究表明锌板带正电.这
说明在紫外线的照射下,锌板中有一部分自由电子从
表面飞出来,锌板中缺少电子,于是带正电,选项A、D
正确.绿光不能使锌板发生光电效应.
答案AD预测演练1入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,那么
( )
A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间
隔将明显增加
B.逸出的光电子的最大初动能将减小
C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
D.有可能不发生光电效应解析光电效应瞬时(10-9s)发生,与光强无关,A错;能否发生光电效应,只取决于入射光的频率是否大于截止频率,与光强无关,D错;对于某种特定金属,光电子的最大初动能只与入射光频率有关,入射光频率越大,最大初动能越大,B错;光电子数目多少与入射光强度有关,可理解为一个光子能打出一个电子,光强减弱,逸出的电子数目减少,C对.
答案C分析光电效应问题的关键:
(1)深刻理解截止频率和逸出功的概念,从能量转化角度理解最大初动能.
(2)必须掌握光电效应的规律:①产生条件:每种金属都有一个截止频率,入射光的频率必须大于这个截止频率,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,只随入射光的频率增大而增大;③光电效应的产生几乎是瞬时的,一般不超过10-9s.题型2光电效应方程及应用
例2已知金属铯的极限波长为0.66μm,用0.50μm的光照射铯金属表面发射光电子的最大初动能为多少焦耳?铯金属的逸出功为多少焦耳?
解析铯的逸出功为W0=
将c=3×108m/s,h=6.63×10-34J·s,
λ0=0.66×10-6m,代入上式可得W0=3×10-19J
根据光电效应方程可知,当用波长为λ=0.50μm的光照射金属铯时,光电子的最大初动能为 Ek=h-W0=-W0
=6.63×10-34× J-3×10-19J
=9.8×10-20J
答案9.8×10-20J3×10-19J预测演练2如图8-3-2所示,
当开关S断开时,用光子能量
为2.5eV的一束光照射阴极P,
发现电流表读数不为零.合上
开关,调节滑线变阻器,发现图8-3-2
当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零.
(1)求此时光电子的最大初动能的大小.
(2)求该阴极材料的逸出功.解析设用光子能量为2.5eV的光照射时,光电子的最大初动能为Ek,阴极材料逸出功为W0.
当反向电压达到U=0.60V以后,具有最大初动能的光电子也达不到阳极,因此eU=Ek
由光电效应方程:Ek=h-W0
由以上二式:Ek=0.6eV,W0=1.9eV
所以此时最大初动能为0.6eV,该材料的逸出功为
1.9eV.
答案(1)0.6eV(2)1.9eV金属的逸出功在数值上等于频率(波长)为截止频率(波长)的光子能量,即W0= .【例3】（16分）波长为λ=0.17μm的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子,光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中,做最大半径为r的匀速圆周运动时,已知r·B=5.6×10-6T·m,光电子质量m
=9.1×10-31kg,电荷量e=1.6×10-19C.求:
(1)光电子的最大动能.
(2)金属筒的逸出功. 解析(1)光电子做半径最大的匀速圆周运动时,