新课标人教版3-5选修三172光的粒子性4内容摘要:

仅与光强有关而且与频率有关,光电子初动能也与频率有关。 只要频率高于极限频率,即使光强很弱也有光电流;频率低于极限频率时,无论光强再大也没有光电流。 光电效应具有瞬时性。 而经典认为光能量分布在波面上,吸收能量要时间,即需能量的积累过程。 为了解释 光电效应 , 爱因斯坦 在能量子假说的基础上提出 光子理论 ,提出了光量子假设。 4.爱因斯坦的光量子假设 ( 1)内容 光不仅在发射和吸收时以能量为 hν 的微粒形式出现,而且在空间传播时也是如此。 也就是说,频率为 ν 的光是由大量能量为 E =hν 的光子组成的粒子流,这些光子沿光的传播方向以光速 c 运动。 ( 2)爱因斯坦光电效应方程 在光电效应中 金属 中的电子吸收了光子的能量,一部分消耗在电子逸出功 W0,另一部分 变为 光电子逸出后的动能 Ek。 由能量守恒可得出: W0为电子逸出金属表面所需做的功,称为逸出功 Wk为光电子的最大初动能。 ( 3)爱因斯坦对 光电 效应 的解释: ① 光强大,光子数多, 释放 的光电子也多,所以光电流也大。 ② 电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出,所以不需时间的累积。 ③ 从方程可以看出 光电子 初动能和照射光的频率成线性关系 221 cevm ceU0WEh k  ④ 从光电效应方程中, 当初 动能为零时,可得极限频率:hWc 0 爱因斯坦光子假说圆满解释了光电效应,但当时并未被物理学家们广泛承认,因为它完全违背了光的波动理论。 5.光电效应理论的验证 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 年证实了爱因斯坦光电 效应方程, 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。 展示演示文稿资料: 爱因斯坦和密立根 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。 密立根由于研究基本电荷和光电效应,特别是通过著名的油滴实验,证明电荷有最小单位。 获得 1923 年诺贝尔物理学 奖。 点评: 应用物理学家的历史资料,不仅有真实感,增强了说服力,同时也能对学生进行发。
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