《光电效应》教案

光电效应教案示例

1、培养学生观察能力、分析能力，对实验事实加以解释

的能力．

演示器，应急灯，紫外线灯，X 射线管，感应圈，灵敏检流计．

三、教学重点和难点：从实验现象总结出光电效应的规律，经典理论在解释光电效应

识分析新的事验事实的能力，

让学生进一步体会到实践是检验真理的唯一标准．

五、教学过程：

证实了麦克斯韦的理论后，光的波动理论发展到了完善的地

步．可是，光电效应的发现又给光的波动理论带来了前所未有的困难．今天我们就来通过

效应．从演示入手，引导学生

观察并分析实验现象，为下面的研究光电效应规律作准备．

介绍一下光电效应实验装

图——将具体的较复杂的实验装置变为简明的板画，突出了

原理，有助于后面对实验事实的进一步分析．

问题1：把高压电源接通，

锌指针偏转）．观察用紫外线照

射锌板时，看到了什么现象?为什么会出现这种现象?

（看到检流计指针发生了

教师用铜板代替锌板，则指针不会发生偏转，这样，排

除排除了空气被电离的可能性．

通过实验现象总结：锌板

2、研究光电效应的规律

用应急灯的可见光照射锌板，而后用X射线照射锌板，由于用可见光照射时无电流，

板，发现，当频率低到一定程度后，不论怎样增大入射光强度，怎样延长照射时间，都无

法发生光电效应．这一频率界限就叫极限频率．

（板书：二、规律：任何

，

时，才能发生电压，能从锌板飞向铜网．这

也说明飞出的电子具有一定的初速度，具有一定的初动能．）

问题5：光电子的这一初

（板书：2、光电子的最大初动能与入射光强度无关，只

随入射光频率的增大而增大），这是光电效应的第二条规律．

让学生观察在能发生光电

X

（光电效应发生非常快．科学家用仪器测出了光电效应的

发生时间，在s以下．在这段

时间中，光只能通过约

20-30cm的距离．可以说光电

光电子的最大初动能，那么入

射光强可以对什么发生影响呢?

（把紫外线管靠近锌板，

?

（板书：4、光电流随入射光强度的增大而增大．）

通过对实验现象的观察、分析，得出了光电效应的规律．通过阅读课本，让学生熟

生光电效应?

（3）为什么各种金属的极限频率不同?）

3、波动理论在解释光电效

的：（1）能量是连续的；（2）振幅（光强）越大，光能越大，

光的能量与频率无关．大家想一想，波动理论为什么无法解释光电效应的规律?

1

（2）波动理论能解释光电子的最大初动能与入射光强无关吗?

动能的大小应与光强有关，与

（3）光电效应几乎是瞬时发生的．也就是说，不论入射

光强多么弱，只要，就立即

能发生光电效应．光太弱时，按波动理论，要达到使光电子

四条规律——随着光强的增大，光电流也在增大．

通过上面的分析，光的波动理论在解释光电效应时遇到了巨大的困难．后来，爱因斯

一份的，与频率有关，而波动说认为能量是连续的，与频率无关．）

普朗克认为电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的进行的，理论计算的结

其得：

间中传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子，光子

的能量跟光的频率成正比，

即：

献．这也说明理论与新的实验事实不符时，要根据事实建立

新的理论，因为实践是检验真理的唯一标准．

5、光电效应方程

（2）如果入射光子的能量大于逸出功，那么有些光子

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，就有下面的

应方程：）

需简单介绍，对层次较好的学生可以练习简单计算，深入理解方程的意义．