高三物理光电效应1

选修3-5
第二章 波粒二象性
第一节 光电效应
-------- 光的认识发展史-------百度文库
什么是光？ 光是什么？ 让我们 抚去岁月的风尘 打开历史的卷面 踏着前人的足迹 回顾一下光学说的发展
光电效应实验
一、光电效应
• 1.什么是光电效应? 物体在光的照射下发射电子的现象， 称为光电效应。发射出来的电子称为光电 子。
(2)
最大初动能的测定
实验电路如图甲，用来测定光电 子的最大初动能。当图中电流表G读数 为零时，伏特表V中的读数就是图乙中 的U。
1 2 设光电子的最大初动能为 2mv ，
甲
U
+ + + +
乙
m,e -
若光电子置于左图匀强电场中，则光 电子作匀减速直线运动。
在电子运动的位移上，设电势差为U， 1 电子电量为e，当eU= 2 mv2,电场对光电 子做负功，光电子的动能将变为零,所以 eU就代表光电子的 最大初动能
（3）最大初动能的结论 精确的实验表明:
光电子的最大初动能与入射光强 度无关，只随入射光的频率ν增大而 增大。
石器时代，是考古学家假定的一个时间区段，为考古学上的术语。石器时代分为旧石器时代、中石器时代与新石器时代。 考古学对早期人类历史分期的第一个时代，即从出现人类到青铜器的出现，大约始于距今二三百万年，止于距今5000至 2000年左右。
三、光电流的变化
光电流的产生是光照射的结果，那么光 电流的大小是否跟入射光的强度及其频率有 关呢？ 我们通过实验研究这个问题 实验结论：
1、入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光 电效应，低于这个频率的光，无论光强怎样大，也 不能产生光电效应。我们把这个频率称为极限频率 2、发生光电效应时，入射光越强，光电流也越大。
四、遏止电压
1、最大初动能 从光电管阴极射出的光电子具有一定的动能，为了 测量光电子的动能，可以在光电管的两个电极上加上反 向电压，如图所示，用于阻止光电子到达阳极。
甲
四、遏止电压 最大初动能
从光电管阴极射出的光电子具有一定的动能，为了 测量光电子的动能，可以在光电管的两个电极上加上反 向电压，如图所示，用于阻止光电子到达阳极。 问题： 1、在光强度和频率一定 的情况下，当反向电压 增大，光电流怎么变？
精确的实验表明，遏止电压与入射光的 强度无关，与入射光的频率有关，入射光的 频率越大，光电子的最大初动能越大。
说明光电子的最大初动能与入射 光强度无关，只随入射光的频率 增大而增大。
知识小节
1）、 物体在光的照射下发射电子的现象， 称为光电效应。发射出来的电子称为光电 子。光电子的定向移动形成光电流。
2、当反向电压很大时会 出现什么情况 ？
甲
最大初动能的概念
光电效应中从金属出 来的电子，有的从金属表 面直接飞出，有的从内部 V’ 出来沿途与其它粒子碰撞， 损失部分能量，因此电子 V 速度会有差异，直接从金 属表面飞出的速度最大， 其动能为最大初动能。
3、那么光电子的最大初动能是多少呢？ U
+ + + +
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这一名称是英国考古学家卢伯克于1865年首先提出的，这个时代在地质年代上已进入全新世。石器时代只是个时间区段 概念，石器时代并不代表那个时候的人类只会使用石器；据近代考古出土大量的文化遗存表明，几千年前的古人已经步 入冶铸、稻作、制陶、纺织等文明时期。青铜、铁器为金属品，遗存几千年的较少；陶器、玉器可存时间长，出土的遗 存较多。 是今天送来的，比往常只丰盛了一点点，真的只丰盛一点点，筱筱说的九品羹什么的全部没有，连重阳糕都只是意思意 思的赏了比较粗糙的一包。乐韵摔下食盒盖子。表 这屋里是不能再呆了！宝音躺在床上，能听得见心脏一下一下撞击 胸腔的声音，那么大力，似要撞裂了，迸出血来。连死了都没传死讯！落水呛了肺……之后怎么办？等过了节才发落出 棺，免得坏了主子们过节的兴致吗？苏老太太恐怕是做得出来的！但，别人或许瞒过，瞒不过嘉颜。嘉颜会有什么反应。 整个事件中，嘉颜知道多少？宝音慢慢的坐起，想召乐韵回来再问些话，却见一张肉嘟嘟粉嫩嫩小脸在窗口探出来。苏 家“明”字辈排行最末的 ，苏明灵，稚龄不过五岁，精灵古怪得谁也比不上，宝音乍见她小脸，不觉呆一呆。当时屋 里只有宝音和洛月两个人。洛月捧了上头发的茱萸菊花束，正插瓶儿，举目看见苏明灵，倒笑了，招呼道：“九 ，您 到这煎药的院子来，实在不相宜，给人家听到，又要说话呢！”苏明灵鼓起腮帮子嗔道：“你不说我不说，谁会知道？” 眼睛一溜，“乐韵不在？”“不在。”“那好了！”苏明灵麻利的拍窗台，“还不拉我上来！”宝音见她如此熟门熟路， 只索骇笑，看来苏明灵偷溜来找韩玉笙，不是一日两日了，却不知韩玉笙这里有什么吸引小明灵的，宝音又该如何应对？ 洛月到窗边，伸手拉她，云灵自己也手脚并用使劲儿，像只小肥猫似的攀上了窗台，稳稳盘膝坐着了，洛月替宝音又加 罩了一件袍子，笑道：“前院里桂花开得正好，我去摘些来晒干了拌桂花糖。”云灵顿时欢呼：“给我留一份。”洛月 笑应了，出去，将门帘小心放下，她在门前择桂花，实则是给宝音她们看门了。明灵坐在窗台那儿，上下看宝音一眼， “笙姐脸色不好呢！”非常担忧，声音是奶声奶气，语调倒像大人似的！怪不得被人夸说，早慧近乎妖呢！宝音含笑应 付道：“多谢灵儿关心。我果然身体还是不太爽利，且喜能下得来床了。”“太好了！” 云灵一笑，露出两排细白乳 牙，“那你还坐在床上干嘛？还不快来！”宝音摇头：“你何不下来我床边坐坐？”云灵却道：“笙姐姐你糊涂了！我 下去干嘛？完了要逃走我还得再上窗台再往下跳？不不！还照以前的，你到这里来，把窗帘划下来不就完了？”韩玉笙 这房间的窗台为了取景，挺宽大，像外弧形弯出，做了两层窗帘，一层是靠内、与室内墙面齐平，一层靠外，围起了有 弧度的那一圈。帘钩有点高度，云灵是够不着，韩玉笙则轻松得很。两层窗帘都放下来后，人置身窗帘之间，就像呆在 帐篷里一样宁静安全。宝音心忖，大太太膝下四个儿女：苏明远、苏明诗、苏明秀、苏明灵，个个如珠似宝，尤其苏明 灵是大太太上了年纪才养出来的，一发钟爱了。韩玉
2）.光电效应的实验规律
1、任何一种金属，都存在极限频率 入射光 ，才能发生光电效应． 0 ，只有当 0
2、光电子的最大初动能Ek 与入射光强度无关， 只随入射光频率的增大而增大 ． 3、光电效应的发生几乎是瞬时的．
4、光电流随入射光强度的增大而增大．
电磁理论在解释光电效应的时候 遇到了什么困难呢？需要什么新的知 识才能光电效应这种现象？
疑问：光电子的发射与什么因素有 关呢？为了研究这个问题，我们来 认识一种光学器件。
二、光电管
1、光电管是利用光电效应制成的 一种常见的光电器件。
2、结构：如图，主要是由密封在 玻璃壳内的阴极和阳极组成。
阴极
阳 极
3、工作电路原理：
阴极
光
阳极
阴极K在光的照射下，
发射出电子，电子具有动能可以向前运动，而阴极和 阳极之间也加有一个电场，使电子飞向阳极A，电路 中就形成了电流。电阻RL之间的电压就随光电流而 变化从而把光信号转变为电信号－这就是光电管的作 用. 光电流：光电子的定向移动就形成了光电流
乙
-
设光电流减小到零时的 电压为U（即遏止电 压），光电子达到阳极 要克服反向电场力做了 多少功？
w=eU
假如光电子到达阳极时 刚好减速到零，由能量 守恒，光电子出射时最 大初动能为
1 2 E K mv eU 2
1 2 E K mv eU 2 由此可见，eU可代表光电子的最大初动能， 其中U为遏止电压，那么遏止电压又与什么有关 呢？