人教版(新教材)高中物理选择性必修3精品学案：2 第1课时 光电效应.pdfVIP

人教版(新教材)高中物理选择性必修第三册

2光电效应

第1课时光电效应

〖学习目标〗1.知道光电效应现象，了解光电效应的实验规律.2.知道光电效应与电磁理论

的矛盾.3.理解爱因斯坦光子说及对光电效应的解释，会用光电效应方程解决一些简单问题．

一、光电效应的实验规律

1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象．

2．光电子：光电效应中发射出来的电子．

3.光电效应的实验规律

(1)存在截止频率：当入射光的频率低于截止频率时不(填“能”或“不”)发生光电效应．

(2)存在饱和电流：在光的频率不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大．

1

(3)存在遏止电压：使光电流减小到0的反向电压U，且满足mv2＝eU.

c2ecc

(4)光电效应具有瞬时性：光电效应几乎是瞬时发生的．

二、光电效应经典解释中的疑难

1．逸出功：使电子脱离某种金属，外界对它做功的最小值，用W表示．不同种类的金属，

0

其逸出功的大小不相同(填“相同”或“不相同”)．

2．光电效应经典解释

(1)不应存在截止频率．

(2)遏止电压U应该与光的强弱有关．

c

(3)电子获得逸出表面所需的能量需要的时间远远大于实验中产生光电流的时间．

三、爱因斯坦的光电效应理论

1．光子：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν，其

中h为普朗克常量．这些能

量子后来称为光子．

2．爱因斯坦光电效应方程

(1)表达式：hν＝E＋W或E＝hν－W.

k0k0

(2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，在这些能量中，一部分大小为W

0

的能量被电子用来脱离金属，剩下的是逸出后电子的初动能E.

k

(3)U与ν、W的关系

c0

1

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hW

①表达式：U＝ν－0.

cee

h

②图像：U－ν图像是一条斜率为的直线．

ce

1．判断下列说法的正误．

(1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应．(×)

(2)金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关．(×)

(3)“光子”就是“光电子”的简称．(×)

(4)逸出功的大小与入射光无关．(√)

(5)光电子的最大初动能与入射光的频率成正比．(×)

2．某金属的逸出功为W，则这种金属的截止频率ν＝________，用波长为λ的光照射该金

0c

属的表面，光电子的最大初动能E＝________.(已知普朗克常量为h，光速为c)

k

Wc

〖答案〗0h－W

hλ0

一、光电效应的实验规律经典解释中的疑难

导学探究图1是研究光电效应的电路图．