光电效应方程讲解
光电效应知识点总结
光电效应知识点总结光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。
这一现象的发现对于量子理论的发展具有重要的意义。
以下是对光电效应的相关知识点的总结。
一、光电效应的基本概念和原理光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。
该现象的解释需要借助于光的粒子性和波动性。
根据光的粒子性，光子是光的基本单位，能量E与频率f满足E = hf，其中h为普朗克常数。
根据光的波动性，光波的能量E与频率f、波长λ满足E = hf = hc/λ，其中c为真空中的光速。
二、光电效应与波长、频率的关系根据实验观察，当光的波长增加，光电子的最大动能增加，但光电子的数量不变。
而当光的频率增加时，光电子的数量增加，但最大动能不变。
因此，光电效应与光的波长和频率有一定的关系。
三、光电效应与金属的工作函数光电效应的发生与金属的工作函数有关。
工作函数是金属表面的电子解离所需的最小能量。
当光的能量大于金属的工作函数时，光电效应才会发生。
金属的工作函数与光电子的最大动能成正比关系。
四、光电效应的应用1. 光电池：光电池利用光电效应将光能转化为电能。
当光照射到光电池上时，光电池内的半导体材料会产生电子-空穴对，从而产生电流。
2. 光感应器：光电效应的应用之一是光感应器。
光感应器利用光电效应来检测光的强度和频率，常应用于自动控制、光电测量等领域。
3. 光电倍增管：光电倍增管是利用光电效应来放大光信号的装置。
光电倍增管中的光电效应会引发电子的倍增效应，从而放大光信号的强度。
五、光电效应的实验进行光电效应实验时，通常需要使用光电效应装置和光源。
光源可以是激光、白炽灯等，而光电效应装置则包括一个金属阴极和阳极，以及一个测量电流的电路等。
通过测量电流的变化，可以验证光电效应的发生。
总结：光电效应作为物理学的重要现象，对于量子理论的发展具有重要的意义。
了解光电效应的基本概念和原理，以及与波长、频率、工作函数的关系，有助于我们深入理解光电效应的本质。
光电效应方程
光电效应方程<p>光电效应方程是物理学界一个重要的概念，它说明了光在物体表面的作用。
1887年，爱因斯坦做出了一项重要的发现，对物理学的发展产生了深远的影响。
他的研究发现，任何表面都可以吸收光，激发出一些电子，从而产生一种带有正负电荷的电界，称为光电效应。
</p><p>爱因斯坦的发现引起了物理学家们的极大兴趣，特别是关于光电效应方程的研究。
1920年，英国物理学家沃森和英国物理学家佩克尔在《英国数学期刊》上发表了他们提出的光电效应方程。
沃森和佩克尔提出的方程式是：（E）=（K）×（F）×（I），其中E是光电效应的电势，K是一个系数，F是表面积，I是光照度。
沃森和佩克尔的研究加深了人们对光电效应的理解，并为其他物理学家做出了重要贡献。
</p><p>当前，光电效应方程得到了更广泛的应用，它被广泛应用于材料物理学、化学物理学、小分子复合物理学、光催化反应等研究领域。
在材料物理学中，研究人员可以利用光电效应方程来计算材料表面的光学性能，如反射率、吸收率等，并根据测量的结果来对材料进行深入的研究。
同样，在化学物理学方面，光电效应方程可以用来研究分子间的相互作用，从而更深入地探索化学反应的本质。
</p><p>此外，光电效应方程在光催化反应的研究中也发挥着重要作用，已经有一些研究表明，光电效应方程不仅可以定量描述光催化反应，而且还可以用来优化反应条件，有助于提高反应效率。
</p><p>因此，光电效应方程是一个重要的物理学概念，它已经被广泛应用于材料物理学、化学物理学、小分子复合物理学、光催化反应等研究领域，给物理学研究带来了深远的影响。
基于这些发现，未来肯定会有更多的研究人员对光电效应方程进行深入的研究，以进一步深入地理解光电效应的本质，并从中挖掘出新的应用。
第13章第3讲 光电效应
3．光电效应的产生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s.
4．当入射光的频率大于金属极限频率时，光电流强度 与入射光的强度成正比．
动量．与其他物质相互作用时，粒子性起主导作用； 在光的传播过程中，光子在空间各点出现的可能性的 多少(概率)，由波动性起主导作用．
3 ．对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动 性特征显著；而频率高、波长短的光，粒子性特征 显著． 四、物质波
h 任何运动物体都有一种波与它对应，波长是 p
(2) 轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的 反应过程，同时释放出大量的核能．要想使氘 核和氚核结合成氦核，必须达到几百万度以上
B．光电流的强度与入射光的强度无关
C ．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金 属产生的光电子的初动能大 D ．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入 射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应
解析：金属的逸出功由该金属决定，与入射光源 频率无关，当入射光的频率大于金属极限频率时 ，光电流的强度与入射光强度成正比，选项 A 、 B错误．不可见光包括能量大的紫外线、X射线、 γ 射线，也包括能量比可见光小的红外线、无线 电波，选项C错误．故答案为D.
D ．单位时间内由乙光电管产生的光电子的数量比甲 光电管产生的光电子的数量多
解析：根据光电效应方程，光电子的初动 能由光的频率决定，紫光的频率比绿光的 频率大，所以B对．根据光的能量由光子个 数和频率共同决定，即 E ＝ nhν ，所以强度 相同的紫光和绿光，绿光的光子个数比紫 光多，则单位时间内产生的光电子的数量 也比较多，所以D对．故答案为BD.
光电效应
数据处理
1、 用最小二乘法处理数据，获得普朗克常数h及其 相对误差。 2、进行误差分析。 3、绘制表2中的伏安特性曲线。（注意需要将两种不 同波长的光的伏安曲线画在同一坐标下） 4、绘制表3中光电流随入射距离的关系曲线。
注意事项
1、本实验不必要求暗室环境，但应避免背景光强的 剧烈变化。 2、实验过程中注意随时盖上汞灯的遮光盖，严禁让 汞光不经过滤光片直接入射光电管窗口。 3、实验结束时应盖上光电管暗箱和汞灯的遮光。
光电效应
授课教师：王雷妮
引言
光电效应—— 一定频率的光照射在金属表面时会有电子从金 属表面逸出的现象。
爱因斯坦由光子假设得出了著名的光电效应方程， 解释了光电效应的实验结果。
实验目的
1、了解光电效应的规律，理解爱因斯坦光电 方程的物理意义； 2、测量普朗克常数 h，测定光电管的光电特 性曲线。
9—滤色片，光阑（可调节）总成； 11—汞灯电源箱；
汞灯谱线（单色光）
颜色 紫外 紫 波长/nm 365.0 404.7/407. 8 435.8 546.1 577.0/579. 0
蓝 绿 黄
测量（一）
——普朗克常数的测量
1、将“电压”选择按键置于“截止频率测试”档，“电流量 程”选择在10-13 A档并调零。将直径为4 mm的光阑及波长 为365.0 nm的滤光片旋转到光电管入射窗孔前。 2、测量该波长对应的截止电压值，记录于表1中。 3、换上405 nm、436 nm、546 nm、577 nm滤光片，重复上 述步骤。 4、使用最小二乘法对以上数据进行直线拟合，计算普朗克常 数h，并得到h的误差Ur(h)。
4
436
作伏安特性曲线图I-U AK
测量（三）
高中物理 模块要点回眸 第8点 理解光电效应方程的五个
第8点 理解光电效应方程的五个要点光电效应方程：E km ＝h ν－W .其中E km ＝12m e v 2m 为光电子的最大动能，W 为金属的逸出功． 要正确理解光电效应方程需注意以下五点：1．式中E km 是光电子的最大动能，就某个光电子而言，其离开金属时的动能大小可以是0～E km 范围内的任何数值．2．光电效应方程表明光电子的最大动能与入射光的频率ν呈线性关系(注意不是正比关系)，与光强无关．3．光电效应方程包含了产生光电效应的条件，即E km ＝h ν－W >0，亦即h ν>W ，ν>W h ＝ν0，而ν0＝W h是金属的极限频率．4．光电效应方程实质上是能量守恒方程．5．逸出功W ：电子从金属中逸出所需要的克服束缚而消耗的能量的最小值，叫做金属的逸出功．光电效应中，从金属表面逸出的电子消耗能量最少．对点例题 某金属的逸出功为W ，用波长为λ的光照射金属的表面，当遏止电压取某个值时，光电流便被截止．当光的波长改变为原波长的1/n 后，已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的η倍，试计算原入射光的波长λ.解题指导 利用eU 0＝h ν－W ，按题意可写出两个方程： eU 0＝h c λ－W ， 以及e ηU 0＝h nc λ－W ， 两式相减得(η－1)eU 0＝h c λ(n －1)． 再将上述第一式代入，便有(η－1)(h c λ－W )＝h c λ(n －1)． λ＝hc η－n W η－.答案 hc η－n W η－难点释疑 遏止电压U 0与最大动能的关系为：E km ＝eU 0.如图1所示，阴极K 用极限波长λ0＝0.66 μm 的金属铯制成，用波长λ＝0.50 μm 的绿光照射阴极K ，调整两个极板电压，当A 极板电压比阴极高出2.5 V 时 ，光电流达到饱和，电流表示数为I ＝0.64 μA ，求：图1(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大动能；(2)如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大动能．答案 (1)4.0×1012个 9.64×10－20 J (2)8.0×1012个 9.64×10－20 J解析 (1)当电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A ，阴极每秒钟发射的光电子的个数n ＝It e ＝0.64×10－61.6×10－19＝4.0×1012(个)． 根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大动能：12mv 2m ＝h ν－W ＝h c λ－h c λ0＝6.63×10－34×3×108×(10.50×10－6－10.66×10－6) J ＝9.64×10－20 J.(2)如果入射光的频率不变，光强加倍，根据光电效应实验规律知，阴极每秒钟发射的光电子的个数n ′＝2n ＝8.0×1012(个)，光电子的最大动能仍然是12mv 2m ＝9.64×10－20 J ．。
第10讲 光电效应 爱因斯坦光量子理论
第10讲光电效应爱因斯坦光量子理论3. 只有当入射光频率 n 大于截止频率或红限频率 n 0 时，才会产生光电效应；4. 光电效应是瞬时发生的，只要入射光频率 n > n 0，无论光多微弱，驰豫时间不超过 10-9 s 。
2. 截止电压 U c 与入射光频率 n 呈线性关系：一、光电效应的实验规律1. 在频率一定的入射光照射下，饱和光电流强度 i m 与入射光强 I 成正比；U c = K n - U 0KU 00=n二、光电效应实验曲线 i 0 Ui m1 i m2 I1I 2 > I 1 -U c I 2U c —— 截止电压 c 212m eU mv = 4.0 6.0 8.0 10.0 n (1014 Hz ) 0.0 1.0 2.0 U c (V ) Cs Na Ca θ12.0 直线与横坐标的交点就是截止频率或红限频率 n 0。
光是由一束以光速运动的光量子(光子)组成。
mcc h h p ===n λnh =E 光子能量： 光子动量： 光子质量： 三、爱因斯坦光子理论)(0 022===m c h c m n E四、爱因斯坦光电效应方程红限频率(截止频率)： 由金属材料的逸出功 A 决定 h A =0n 五、光的波粒二象性光有时表现出波动性的一面，又有时表现出粒子性的一面。
A h νv m -=2m e 21Q3.10.1有人说：“光的强度越大，光子的能量就越大。
”对吗？答：错。
光子的能量由频率决定，与光的强度没有直接关系。
在光电效应实验中，若只是入射光强度增加一倍；对实验结果有什么影响？Q3.10.2(a )答：光强 I = N h n N 为单位时间通过垂直光传播方向单位面积的光子数。
n 不变 ， I 增加一倍，N 增加一倍， 饱和光电流强度增加一倍。
以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示，然后保持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线如图中虚线所示。
光电效应爱因斯坦方程
光电效应爱因斯坦方程
爱因斯坦的光电效应方程是一个十分重要的物理方程，是由著名物理学家爱因
斯坦提出的物理定律。
在20世纪早期，他做出了一个很重要的发现，提出了一个
关于电场中光电效应的实验方程。
爱因斯坦方程描述了在某种类型的电场中，光激发电子能量等离子层极化时发
生的物理过程。
当光线照射在某种物质上时，物质中的电子经受着这种照射，就会被激发出电子层极化的能量，从而使极化度增加，极化度的存在就是由爱因斯坦的光电效应方程所描述的。
爱因斯坦的光电效应方程的对科技的发展也有一定的影响，由于它提供了关于
光和电子之间能量转移的描述，最终导致了电子科技的进步，并影响了当今家庭生活中使用各种电子设备，通信等等。
据报道，爱因斯坦在他的杰出发现中，他用了一种新的物理定律来描述光电效应，这种物理定律被命名为“爱因斯坦光电效应方程”。
该方程提供了一个框架，可以用来理解光和电子在电场中之间的能量转移过程，从而帮助我们更好地分析不同的光电效应和应用，可以说，爱因斯坦的发现在当今科技发展中发挥了重要作用。
光电效应的所有公式
光电效应的所有公式
光电效应是指光子（光的量子）与物质相互作用时，电子从物质中被抽出的现象。
下面列出光电效应的公式以及其解释：
1. 基本公式：E = hf - Φ
其中，E是光电子能量，h是普朗克常数，f为光子的频率，Φ是金属的逸出功。
这个公式描述了光电效应的能量转换过程：光子的能量被传递给了电子，使得电子能够从金属中逸出。
2. 阈值频率公式：f0 = Φ/h
这个公式描述了能够引起光电效应的最低频率，即阈值频率，它取决于金属的逸出功和普朗克常数。
当光子的频率小于阈值频率时，没有光电子产生。
3. 光电流公式：I = neAve
其中，I是光电流，n是单位体积内的自由电子数，e是元电荷，A是光电极面积，v是电子的平均速度。
这个公式描述的是单位时间内从光电极发射的光电子数目。
4. 光电子最大动能公式：Kmax = hf - Φ
这个公式描述的是光电子在光电效应中能够获取的最大动能，它取决于光子的频率和金属的逸出功。
5. 光电子动量公式：p = h/λ
这个公式描述的是光子和光电子之间动量的守恒关系，其中p是光子或光电子的动量，h是普朗克常数，λ是光的波长。
总之，光电效应是量子物理学的一个基本现象，相关的公式和概念对于理解原子和分子结构、电子能带结构等领域非常重要。
光电效应 知识点总结复习
Ek Uc e
5、图像问题
因此，截止频率的计算式为：
W0 c h
3、饱和电流和电子数目的计算
在光电效应实验中，施加正向电压， 增大电压则光电流增大；当增大到某值 时，再增大电压，光电流不再增大， 此电流即为饱和电流。 电流的计算式： 式中的I为饱和电流，n为电子数目 若t取1s，n即为单位时间内的电子 数目。 单位时间逸出的电子数目和入射的 光子数目有关，因此，饱和电流和入射 光的强度有关。光强越大，则单位时间 内光子数目越多，单位时间内产生电子 数目越多，饱和电流就越大。
光电效应知识点汇总复习
常见问题： 1、光电效应方程的计算 2、截止频率的计算 3、饱和电流及电子数目的计算 4、遏止电压的计算 5、图像问题 思考一下：自己都会吗？？
1、光0表示逸出功。
此式子表明，当原子中的电子吸收一个光子 后，获得较大的能量，可以克服原子对它的束缚， 而跑到原子外，并能剩下一部分动能。
q ne I t t
4、遏止电压的计算
在光电效应实验中，施加反向电压， 电压越大光电流越小。当电压增大到某值 时，电流即减小到0，此电压即为遏止电压 （Uc）。
施加反向电压时，电子受电场力作用减速运动，当速度 减为零时就无法到达另一极形成电流。
eUc 0 Ek
可得
或者
eUc Ek
2、产生条件----截止频率
照射光的频率大于某频率时，无论光的强弱，都 会发生光电效应，此频率即为截止频率（ν c）。
当照射光的频率低于此频率时，无论光多强，都不会发生光电效应。
依据光电效应方程 Ek h W0
可以看到，只有当电子吸收的光子的能量（hν ） 大于逸出功（W0）时，电子才会有足够大的动能从 原子内跑出来。
爱因斯坦光电效应方程应用
爱因斯坦光电效应方程应用
爱因斯坦光电效应方程是描述光电效应的重要公式，它揭示了光子与物质相互作用的本质。
光电效应是指当光子与物质相互作用时，能够将光子的能量转化为电子的动能，从而产生电流的现象。
这一现象在现代物理学中具有重要的应用价值，例如在太阳能电池、光电倍增管等领域中都有广泛的应用。
爱因斯坦光电效应方程的表达式为E=hf-φ，其中E表示电子的动能，h表示普朗克常数，f表示光子的频率，φ表示金属的逸出功。
这个方程的意义是，当光子的能量大于金属的逸出功时，光子与金属相互作用后，光子的能量将被转化为电子的动能，从而产生电流。
这个方程的重要性在于，它揭示了光子与物质相互作用的本质，即光子的能量可以被转化为电子的动能，从而产生电流。
爱因斯坦光电效应方程的应用非常广泛。
例如，在太阳能电池中，光子与半导体相互作用后，光子的能量将被转化为电子的动能，从而产生电流。
在光电倍增管中，光子与金属相互作用后，光子的能量将被转化为电子的动能，从而产生电流。
这些应用都是基于爱因斯坦光电效应方程的原理。
爱因斯坦光电效应方程是描述光电效应的重要公式，它揭示了光子与物质相互作用的本质。
这个方程的应用非常广泛，例如在太阳能电池、光电倍增管等领域中都有广泛的应用。
随着科学技术的不断发展，光电效应的应用将会越来越广泛，爱因斯坦光电效应方程也
将会发挥越来越重要的作用。
光电效应公式总结高中
光电效应公式总结高中在高中物理的学习中，光电效应可是个相当重要的知识点，其中涉及的公式更是我们解题的关键武器。
先来说说光电效应的基本概念吧。
简单来讲，光电效应就是指在光的照射下，金属表面会发射出电子的现象。
这就好比是光给了金属表面的电子一股神秘的力量，让它们“挣脱束缚”，跑了出来。
咱们重点要掌握的光电效应公式有两个。
一个是爱因斯坦光电效应方程：$E_{k} = h\nu - W_{0}$ 。
这里的$E_{k}$表示光电子的最大初动能，$h$是普朗克常量，$\nu$是入射光的频率，$W_{0}$则是金属的逸出功。
这个公式告诉我们，光电子的最大初动能跟入射光的频率和金属的逸出功有着密切的关系。
另一个重要公式是截止频率的公式：$\nu_{c} = \frac{W_{0}}{h}$ 。
截止频率就是能让光电效应刚好发生的入射光的最小频率。
为了让大家更好地理解这些公式，我给大家讲个我自己的经历。
有一次，我在给学生们讲光电效应的课，有个学生一脸迷茫地问我：“老师，这光电效应到底有啥用啊？”我笑了笑，从兜里掏出了手机，跟他说：“你看，咱们这手机的摄像头，能拍照能录像，靠的就是光电效应把光变成电信号啊。
还有太阳能电池板，也是利用光电效应把光能转化为电能的。
”那孩子眼睛一下子亮了起来，好像突然明白了这看似抽象的知识其实就在我们身边。
在解题的时候，咱们得先判断题目给出的条件，看看是让求光电子的最大初动能，还是求逸出功或者截止频率。
比如说，如果题目告诉你入射光的频率和金属的逸出功，让你求光电子的最大初动能，那直接代入爱因斯坦光电效应方程就能算出来。
再比如说，如果告诉你某种金属能发生光电效应的最小频率，让你求它的逸出功，那这时候就得用到截止频率的公式啦。
总之，掌握好光电效应的公式，再结合题目中的具体条件，认真分析，就能轻松解决相关的问题。
光电效应公式虽然重要，但也别被它们吓住。
多做几道练习题，多想想实际生活中的例子，慢慢地就能熟练运用啦。
完整版)高中物理光电效应知识点
完整版)高中物理光电效应知识点光电效应和氢原子光谱光电效应现象光电效应是指金属受到光照射后，会释放出电子的现象。
实验发现，金属有一个极限频率，只有入射光的频率大于这个极限频率才能发生光电效应。
而光电子的最大初动能与入射光的强度无关，而是随着入射光频率的增大而增大。
同时，大于极限频率的光照射金属时，光电流强度与入射光强度成正比。
但金属受到光照射时，光电子的发射一般不超过10^9/s。
光子说XXX提出了光子说，即空间传播的光不是连续的，而是由一个个光子组成。
光子的能量与光的频率成正比，可以用公式ε=hν来表示，其中h为普朗克常量，约为6.63×10^-34 XXX。
光电效应方程光电效应方程可以用hν=E_k+W或E_k=hν-W来表示。
金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能E_k=mv^2/2.α粒子散射实验与核式结构模型XXX的α粒子散射实验装置可以用来研究原子的结构。
实验发现，绝大多数α粒子穿过金箔后仍然沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数甚至被撞了回来。
这表明原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。
氢原子光谱和玻尔理论光谱是用光栅或棱镜把光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录。
氢原子光谱的实验规律是巴耳末线系，其波长公式为λ=R(1/2^2-1/n^2)，其中R为XXX常量，n为量子数。
玻尔理论认为原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态称为定态。
在定态中，原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。
当原子从一种定态跃迁到另一种定态时，会辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定。
的说明如下：n：主量子数，表示电子所处的能级，n越大，能级越高，电子离核越远。
l：角量子数，表示电子轨道的角动量大小，l取值为0到n-1.m：磁量子数，表示电子轨道在空间中的方向，取值为-l到l。
光电效应看这个就够了！10分钟全掌握！｜楠叔物理
光电效应看这个就够了！10分钟全掌握！｜楠叔物理1、光电效应现象用紫外线照射与验电器相连的不带电的锌板时，验电器的金属箔张开，验电器上带正电，表明有电子从金属表面飞出。
在光（包括不可见光）的照射下从物体发射出电子的现象，叫光电效应。
光电效应中发射出来的电子叫光电子。
实验表明，不仅紫外线能产生光电效应，对于碱金属，例如：锂、钠、钾、铯等，用可见光照射也能产生光电效应。
2、光电效应实验在光（包括不可见光）的照射下从物体发射出电子的现象，叫光电效应。
光电效应中发射出来的电子叫光电子。
光电子定向移动形成的电流叫光电流。
研究光电效应规律的实验装置如图，阴极K和阳极A 是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子。
电源加在K 与A之间的电压大小可以调整，正负极也可以对调。
电源按图示极性连接时，阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成了光电流。
利用这个图示的电路就可以研究光电流和照射光的强度、光的频率（颜色）等物理量之间的关系。
3、光电效应规律（1）存在着饱和光电流I s与入射光强度成正比。
a.在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增加，光电流趋于一个饱和值b.入射光越强，饱和电流越大如果用一定频率和强度的单色光照射阴极K，改变加在A和K两极间的电压U，测量光电流I的变化，则可得如图所示的伏安特性曲线。
实验表明：光电流I随正向电压U的增大而增大，并逐渐趋于其饱和值I s；而且饱和电流I s的大小与入射光强度成正比。
（2）存在着遏止电压和截止频率a.当所加电压为零时，电流I并不为零只有施加反向电压，电流才有可能为零由上图可见，A和K两极间的电压为零时，光电流并不为零，只有当两极间加了反向电压U=-U C＜0时，光电流I才为零，U C称为遏止电压(或截止电压)。
实验表明：对于一定颜色（频率）的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的。
光的频率改变时，遏止电压也会改变。
这表明光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增加而增加。
光电效应方程式
光电效应方程式
光电效应方程式是爱因斯坦推广的一个光学方程，用于描述光电效应中光电子的能量与入射光的频率和金属的逸出功之间的关系。
这个方程式通常表示为：
Ek = hv - W0
其中：
•Ek 是光电子的最大初动能（即光电子逸出金属表面时所具有的动能）；
•h 是普朗克常量，其值为 6.626×10^-34 Js（焦耳秒）；
•v 是入射光的频率；
•W0 是金属的逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功，也可以理解为使电子脱离金属表面所需的最小能量。
这个方程式的物理意义是，当入射光子的能量 hv 大于逸出功 W0 时，光电子才能逸出金属表面，并且逸出的光电子具有一定的动能 Ek。
光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，而与光的强度无关。
这一结论与实验观察结果相符，为光电效应的解释提供了重要的理论依据。
需要注意的是，在实际应用中，由于存在多种因素的影响（如金属表面的粗糙度、温度等），光电子的动能可能会有所偏差。
因此，在使用光电效应方程式进行计算时，需要注意实验条件和数据的准确性。
有关光电效应的知识点总结
有关光电效应的知识点总结一、光电效应的发现光电效应最早是由德国物理学家海因里希·赫兹于1887年首次发现。
赫兹在研究紫外线放电管时观察到了紫外线照射到金属板上时能够使金属板放出电子的现象。
之后，1905年，著名的理论物理学家阿尔伯特·爱因斯坦首次提出了光电效应的基本理论，并用量子理论进行了解释，这为光电效应的研究奠定了基础。
二、光电效应的基本原理1. 光子的能量：根据爱因斯坦提出的光电效应假设，光的能量是由基本粒子光子组成的。
光的能量与它的频率成正比，可以用公式E=hf表示，其中E为光子能量，h为普朗克常数，f为光的频率。
光子的能量越大，光子对金属板产生光电效应的可能性也越大。
2. 电子释放：当光照射到金属表面时，金属中的电子可以吸收光的能量，吸收能量超过金属中的束缚能量时，电子就会脱离金属表面成为自由电子，并具有动能。
这就是光电效应中电子释放的基本机制。
3. 光电子动量守恒：在光电效应中，光子与金属中的电子发生相互作用，根据动量守恒定律，光子的动量要等于产生的电子的动量。
因此，当光子的能量大于金属中电子的最小能量时，光电效应才会发生。
三、光电效应的相关定律1. 色散关系：在光电效应中，根据能量守恒定律，光的频率和光子的能量成正比。
当光的频率增大时，光子的能量也会增大。
这个关系被称为光电效应的色散关系。
2. 光阈频率：光电效应的实验表明，对于不同的金属而言，存在一个最小的光频率，称为光电效应的阈频率。
当光的频率大于阈频率时，光电效应才会发生。
3. 光电子最大动能：根据动能定律，光电效应中电子的最大动能等于光子的能量减去金属中的功函数。
这一定律为Kmax=hν-Φ，其中Kmax为光电子的最大动能，h为普朗克常数，ν为光的频率，Φ为金属的功函数。
四、光电效应的应用1. 光电池：光电效应被广泛应用于太阳能电池中。
太阳能电池利用光电效应将太阳光转化为电能，实现了太阳能的有效利用。
光电池对于实现可再生能源的利用和减少化石能源消耗具有重要意义。
光电效应方程
A. 锌板带正电，指1 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
同学，下节再见
(2) 电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流
自然几乎是瞬时发生1 的。
(3) 光强较大时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子多，因 而饱和电流大。
光电效应显示了光的粒子性
光电效应方程
4. 光电效应理论的验证
创新微课
1
美国物理学家密立根，花了十年时间做了“光电效应”实验，结果在 1915 年 证实了爱因斯坦方程，h 的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理 论的正确性。
光电效应方程
创新微课
2. 不管光的频率如何，只要光足够强，电子都可获得足够能 量从而逸出表面，不应存在截止频率。 3. 如果光很弱，按经典电磁理论估算，电子需几分钟到十 几分钟的时间才能获得逸出表面所需的能量，这个时间远远
1 大于10-9 s。
以上三个结论都与实验结果相矛盾，所以无法用经典的波动 理论来解释光电效应。
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1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
h U1 U2 e
1 2
计算 h。
(4) 多次测量取平均值。
光电效应方程
创新微课
【练习】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，
h 1 W0 eU1
1
h 2 W0 eU2
4.2光电效应方程及其意义
1、产生光电效应的条件：
任何一种金属，都存在极限频率υ0，只有当入射光频率
υ>υ0时，才能发生光电效应。
2、光电子的最大初动能：
光电子的最大初动能Ekm与入射光强度无关，只随入射
光频率的增大而增大。
3、光电效应的发生时间：几乎是瞬时发生的。
4、光电流强度的决定因素：
式中的h = 6.63×10-34j·s
(普朗克常量)。
这个学说后来叫光子假说。
光电效应方程
按光子假说，光电效应中发出的光电子，是由入射光子
与金属中电子碰撞后打出来的。
由于离子的束缚，电子只有吸收一定的能量，才能从物
体内部逃脱，成为光电子。即：必须对内部电子做功，
电子才能脱离离子的束缚而逸出表面，使电子脱离某种
最小的是
A
A．红光
B．橙光
C．黄光
D．绿光
【练3】(单)某单色光照射某金属时不能发生光电效应，
则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是
C
A．延长光照时间
B．增强光的强度
C．换用波长较短的光照射
D．换用频率较低的光照射
【练4】(多)光电效应的四条规律中，经典的电磁理论不
能解释的有
ABC
A．入射光的频率必须大于被照射的金属的极限频率才
理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正
确。
由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应
的实验规律，荣获1921年诺贝尔物理学奖。
光电效应理论的验证
爱因斯坦由于对光电效应
的理论解释和对理论物理
学的贡献获得1921年诺贝
尔物理学奖。
。
密立根由于研究基本电荷和
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光电效应方程讲解
光电效应公式：Εk =hν－Wo 光电效应中，金属中的电子在飞出金属表面时要克服原子核对它的吸引而做功。
某种金属中的不同电子，脱离这种金属所需的功不一样，使电子脱离某种金属所做的功的最小值，叫做这种金属的逸出功。
如果入射光子的能量hν 大于逸出功W，那么有些光电子在脱离金属表面后还有剩余的能量，也就是说有些光电子具有一定的动能。
因为不同的电子脱离某种金属所需的功不一样，所以它们就吸收了光子的能量并从这种金属逸出之后剩余的动能也不一样。
由于逸出功W 指从原子键结中移出一个电子所需的最小能量，所以如果用Ek 表示动能最大的光电子所具有的动能，那么就有下面的关系式 Ek =hν - W （其中，h 表示普朗克常量，ν 表示入射光的频率），这个关系式通常叫做爱因斯坦光电效应方程。
即：光子能量= 移出一个电子所需的能量（逸出功）+ 被发射的电子的动能。
最大初动能
发生光电效应时，电子克服金属原子核的引力逸出时，具有的动能大小不同。
金属表面上的电子吸收光子后逸出时动能的最大值，称为最大初动能。
逸出功
电子吸收光子的能量后，可能向各个方向运动，有的向金属内部运动，有的向外运动，由于路程不同，电子逃逸出来时损失的能量不同，因而它们离开金属表面时的初动能不同。
只有直接从金属表面飞出来的电子的初动能最大，这时光电子克服原子核的引力所做的功叫这种金属的逸出功。
。