鲁科物理选修35第1节光电效应学案.docVIP

第 周 第一课时 年 月 日 班级 姓名 学习内容：光电效应 学习目标：1、理解光电效应中极限频率的概念。 2、知道光电效应的瞬时性。 3、理解光子说及其对光电效应的解释。 4、理解爱因斯坦光电效应方程并学会解决柬大问题。 课前检测：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，这时： 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。 2、某介质中光子的能量是E，波长是λ，则此介质的折射率是：（C为真空中传播的速度） A、λE/h ； B、λE/ch ； C、ch/λE ； D、h/λE 。 讲与练：（一）光电效应： 1、光电效应：在光（包括不可见光）的照射下从物体 的现象称为光电效应。 2、光电效应的规律： （1）任何一种金属都有一个 υ0，入射光的频率必须 υ0 ，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 ,只随入射光的频率 （3）入射光照射到光电子发射几乎是 ； （4）发生光电效应时，光电流的强度与入射光强度成 . 3、波动说对光电效应解释的困难： （1）金属中的自由电子，由于受到带正电的原子核的吸引，必须从外部获得足够的能量才能从金属中逸出。按照波动理论，光的能量是由光的强度决定的，而光的强度又是由光波的振幅决定的，跟频率无关，因此无论光的频率如何，只要光的强度足够大或照射时间足够长，都能够使电子获得足够的能量产生光电效应。然而这跟实验结果是直接矛盾的。极限频率的存在，即频率低于某一数值的光不论强度如何都不能产生光电效应，这是波动理论不能解释的。 （2）波动理论也不能解释光电子的最大初动能只与光的频率有关而与光的强度无关。 （3）产生光电效应的时间之短，也跟波动理论相矛盾，一束很弱的光波照射到物体上时，它的能量分布到大量的原子上，怎么可能在极短的时间内把足够的能量集中到一个电子上面使它从物体中飞出来呢？ （二）光子说： 1、光子说：在空间传播的光是不连续的，而是 ，每一份叫一个 ，光子的能量 （h为普朗克常量） 2、光子说可以完全解释光电效应： 3、逸出功（W）：金属表面上的电子逸出时要克服金属原子核的吸引力而做的功。 （三）光电效应方程：= h－W 1、光电效应方程的理解： （1）光电效应的意义：一个光子能量h被金属内的一个电子所吸收，一部分能量用于克服引力做功（逸出功），另一部分能量就是光电子的最大初动能。 （2）只有当h≥W 时，才能产生光电效应，极限频率0可由公式：h0=W，即0=W/h求出。对于某一给定的金属材料而言，逸出功W是一定值；对于不同的金属，W的值不同。故对不同的金属，入射光的极限频率也不同。 （3）真空中的光速C=，所以= ， 由此可得出入射光的极限波长为 = 。 当入射光的波长≤0 时才能发生光电效应。 （4）当入射光的频率大于极限频率时，由公式 = h－W 知 ，打出的光电子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大，是线形关系，但不成正比。 2、描述光电效应的图象： 光电子的最大初动能与入射光的频率的关系如图所示： （1）光电子的最大初动能随入射光的频率变化的图象是一条不过原点的直线。 （2）图线在横坐标上的截距表示该金属的极限频率。 （3）图线的斜率为= h ，即它表示普朗克常量h 。 （四）光电管： 1、光电管：一种可以把光信号转变为电信号的器件； 2、应用：光电自动控制，有声电影还声、光纤通信等。 课堂练习： 1、一束绿光照射某金属发生了光电效应，则以下正确的是： A、若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变； B、若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加； C、若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加； D、若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加。 2、光电效应的四条规律中，波动说仅能解释的一条规律是 A、入射光的频率必须大于、等于被照射金属的极限频率才能产生光电效应； B、发生光电效应时，光电流的强度与入射光的强度成正比； C、光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大； D、 光电效应发生的时间极短，一般不超过10-9s 。 课时作业 光电效应 班级 姓名 1、关于光电效应的规律，下面说法中不正确的是： A、当某种色光照射到金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电