物理基础课件-光的粒子性.pptVIP

帮助 返回 下页 上页 一、光电效应实验的规律 V A e 在光的照射下，电子从金属表面逸出的现象，称为光电效应。逸出的电子，称为光电子。 光电子 实验规律 1.截止频率（红限） 仅当 才发生光电效应，截止频率与材料有关与光强无关。 几种纯金属的截止频率 金属 截止频率 4.545 5.50 8.065 11.53 铯 钠 锌 铱 铂 19.29 2.遏止电势差 遏止电势差与入射光频率具有线性关系。 3.瞬时性 当光照射到金属表面上时，几乎立即就有光电子逸出。 4.电流饱和值 （光强） 遏止电压 与光强无关 光强较强 光强较弱 经典理论遇到的困难 按经典理论，电子逸出金属所需的能量，需要有 一定的时间来积累，一直积累到足以使电子逸出金属 表面为止。与实验结果不符。 2.瞬时性问题 1.红限问题 按经典理论,无论何种频率的入射光,只要其强度 足够大，就能使电子具有足够的能量逸出金属。与实 验结果不符。 二、光子 爱因斯坦方程 “光量子”假设 光子的能量为 几种金属的逸出功 金属 钠 铝 锌 铜 银 铂 2.28 4.08 4.31 4.70 4.73 6.35 爱因斯坦方程 逸出功与材料有关 爱因斯坦 爱因斯坦方程 逸出功 产生光电效应条件条件 （截止频率） 光强越大，光子数目越多，即单位时间内产生光电 子数目越多，光电流越大。（ 时） 光子射至金属表面，一个光子携带的能量 将一 次性被一个电子吸收，若 ，电子立即逸出， 无需时间积累（瞬时性）。 例12-1 波长为500nm的单色光照射到逸出功为1.90eV的金属上。求：(1)光子能量；(2)光电子逸出时初动能；(3)截止频率。 解： (1) (2) (3) 三、光电效应在近代技术中的应用 光控继电器、自动控制、 自动计数、自动报警等。 光电倍增管 放大器 接控件机构 光 光控继电器示意图 描述光的 粒子性 描述光的 波动性 光子 相对论能量和动量关系 四、光的波粒二象性 （2）粒子性： （光电效应等） （1）波动性：光的干涉和衍射 五、康普顿效应 1923年美国物理学家康普顿在观察X射线被物质散射时，发现散射中含有波长发生了变化的成份。 康普顿散实验示意图 康普顿 1 实验结果表明，在散射的X射线中，除有与入射光波长 相同的射线外，还有波长 的射线。这种现象称为康普顿效应。 2 经典电磁理论预言，散射辐射具有和入射辐射一样的频率。经典理论无法解释波长变化。 光子 电子 电子 光子 3 康普顿应用爱因斯坦的光子说圆满地解释了实验结果。 帮助 返回 下页 上页