172光的粒子性20120406.pptVIP

17.2光的粒子性 应 用 光电管 由以上分析可知： 根据数据作Uc—ν图象即可求得 遏止电压Uc=0对应的频率就是截止频率νc Uc—ν图象是一条斜率为 的直线 练习 课本P39 5、根据图17.2-2所示研究光电效应的电路，利用能够产生光电效应的两种（或多种）已知频率的光来进行实验，怎样测出普朗克常量？根据实验现象说明实验步骤和应该测量的物理量，写出根据本实验计算普朗克常量的关系式。 G V A K R 单色光 分析：阳极与电源负极相接 阴极与电源正极相接 测出两种不同频率ν1、ν2光的遏止电压U1、U2 代入公式： 当入射光频率分别为ν1、ν2时，测出遏止电压U1、U2，由爱因斯坦光电效应方程可得 联立上两式，解得 其中e为电子的电量，测出U1与U2就可测出普朗克常量 实验步骤： （1）将图17.2-2电路图电源正负对调，滑动变阻器滑动触头滑至最左边，用频率为ν1 的光照射，此时电流表中有电流。 将滑动变阻器滑动触头缓慢右滑， 同时观察电流表，当电流表示数为零时，停止滑动。 记下伏特表的示数U1。 （2）用频率为ν2的光照射，重复（1）的操作，记下伏特表的示数U2。 （3）应用 计算h。 （4）多次测量取平均值。 紫 （光强） 紫 （光弱） 兰 绿 最大动能 EKm/eV 遏制电压U/V 频率? /1014HZ 波长λ/nm 颜色 康普顿效应 1.光的散射 光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变,这种现象叫做光的散射 2.康普顿效应 1923年康普顿在做 X 射线通过物质散射的实验时，发现散射线中除有与入射线波长相同的射线外，还有比入射线波长更长的射线，其波长的改变量与散射角有关，而与入射线波长 和散射物质都无关。 一.康普顿效应 3.康普顿散射的实验装置与规律： 晶体 光阑 X 射线管 探 测 器 X 射线谱仪 石墨体 (散射物质) j ?0 散射波长? 一.康普顿效应 * * 用弧光灯照射擦得很亮的锌板，(注意用导线与不带电的验电器相连），使验电 器张角增大到约为 30度时，再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板，则验电器的指针张角会变大。。 一、光电效应 表明锌板在射线照射下失去电子而带正电 一、光电效应 光电子定向移动形成的电流叫光电流 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。逸出的电子称为光电子。 二.光电效应的实验规律 1、存在饱和电流 光照不变，增大UAK，G表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值。 因为光照条件一定时，K发射的电子数目一定。 实验表明： 入射光越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多。 阳极 阴极 ：使光电流减小到零的反向电压 － + + + + + + 一 一 一 一 一 一 v 加反向电压，如右图所示： 光电子所受电场力方向与光电子速度方向相反，光电子作减速运动。若 最大的初动能 U=0时，I≠0， 因为电子有初速度 则I=0，式中UC为遏止电压 二.光电效应的实验规律 2、存在遏止电压UC E E U F K A I I s U a O U 黄光（ 强） 黄光（ 弱） 光电效应伏安特性曲线 遏 止 电 压 饱 和 电 流 兰光 U b 阳极 阴极 2、存在遏止电压 二.光电效应的实验规律 实验表明:对于一定颜色(频率)的光, 无论光的强弱如何,遏止电压是一样的. 光的频率? 改变是，遏止电压也会改变。 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。 阳极 阴极 2、存在遏止电压 二.光电效应的实验规律 经研究后发现： 3.存在截止频率?c 对于每种金属，都相应确定的截止频率?c 。 当入射光频率? ?c 时，电子才能逸出金属表面； 当入射光频率? ?c时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。 二.光电效应的实验规律 实验结果：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，电流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。 更精确的研究推知，光电子发射所经过的时间不超过10－9 秒（这个现象一般称作“光电子的瞬时发射”）。 4、具有瞬时性 阳极 阴极 二.光电效应的实验规律 勒纳德等人通过实验得出以下结论： ①对于任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应； ② 当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强，饱和电流越大； ③光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大； ④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10-9秒. 二.光电