高二物理光电效应-讲义（学生版）.pdfVIP

光电效应

抛砖引玉

1911年，第一届索尔维会议在布鲁塞尔召开，以后每3年举行一届。1927年，第五届索尔维会议在

比利时布鲁塞尔召开了，因为发轫于这次会议的阿尔伯特·爱因斯坦与尼尔斯·玻尔两人的大辩论，这次

索尔维峰会被冠之以“最著名”的称号。

一张汇聚了物理学界智慧之脑的“明星照”则成了这次会议的见证，数十个涵盖了众多分支的物理

学家都留下了他们的身影，爱因斯坦、玻尔更是照片的灵魂人物。

本讲概述

学习目标

1.了解光电效应实验及其实验现象和规律

2.能用爱因斯坦光电效应方程解释光电效应现象

3.能理解光子的能量和动量概念并解决相关问题

知识结构

1

一、【必备知识】普朗克黑体辐射理论

黑体和黑体辐射

1.黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，

简称黑体。

2.黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。

3.实验规律：

（1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加；

（2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。

4.量子理论的建立：德国物理学家普朗克最终在1900年底发现，如果想推导出与实验相符的黑体辐射公

式，就必须假定：组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再

分的能量值ε叫作能量子。

ε=hνh为普朗克常量（6.63×10-34J.S）

1.即学即练

2

1.关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是（）

A.温度高的物体向外辐射电磁波，温度低的物体只吸收不辐射电磁波

B.爱因斯坦为解释黑体辐射的规律，提出了“能量子”

C.黑体辐射电磁波辐射强度按波长的分布情况只与温度有关

D.常温下我们看到物体是因为物体在不断辐射电磁波

2.两种温度下黑体辐射强度与频率关系如图所示，则（）

A.温度，辐射强度最大时的波长B.温度，辐射强度最大时的波长

C.温度，辐射强度最大时的波长D.温度，辐射强度最大时的波长

3.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与频率关系的图中，符合黑体辐射规律的是（）

A.B.

C.D.

二、【必备知识】光电效应探究

1.核心知识

3

我们在寒假的课程中已经学习过光电效应的相关内容，但是当时有关的实验规律是作为结论直接

告诉大家的。下面我们通过实验再来研究光电效应。

1．光电效应实验规律

用如图所示的电路可以研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量之

间的关系．

阴极和阳极是密封在真空玻璃管中的两个电极，在受到光照射时能够发射光电子．与之间电压

的大小可以调整，电源的正负极也可以对调．电源按图示极性连接时，阳极吸收阴极发出的光电

子，在电路中形成光电流．

⑴存在饱和电流

在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值．也就是说，在电流较小时电

流随着电压的增大而增大；但当电流增大到一定值之后，即使电压再增大，电流也不会增大了，如图所

示．

这说明，在一定的光照条件下，单位时间内阴极发射的光电子的数目是一定的，电压增加到一定值

时，所有光电子都被阳极吸收，这时即使再增大电压，电流也不会增大．

在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大．这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位

时间内发射的光电子数越多．

4

⑵存在遏止电压和截止频率

当所