1、第二章第二章 波粒二象性波粒二象性 学习目标：学习目标： 1、了解光电效应的规律及光电管的工作原理；、了解光电效应的规律及光电管的工作原理； 2、知道并理解极限频率、遏制电压的概念；、知道并理解极限频率、遏制电压的概念； 3、理解光电效应与光的电磁理论的矛盾。、理解光电效应与光的电磁理论的矛盾。第一节第一节 光电效应光电效应光的电磁说光的电磁说 19世纪末，麦克斯韦的电磁理论完世纪末，麦克斯韦的电磁理论完美地解释了光的波动现象，光的电美地解释了光的波动现象，光的电磁说得到了广泛的认同。磁说得到了广泛的认同。 但赫兹在通过实验证实了电磁理论但赫兹在通过实验证实了电磁理论的同时，也发现了一个用电磁
2、理论的同时，也发现了一个用电磁理论无法解释的现象光电效应。无法解释的现象光电效应。光电效应光电效应 1、在光（包括不可见光）的照射下、在光（包括不可见光）的照射下，使物体发射出电子的现象叫做，使物体发射出电子的现象叫做 光光电效应电效应 。 2、发射出来的电子叫做、发射出来的电子叫做 光电子光电子 。光电效应光电管光电管u 1.光电管光电管 就是利用光电效应把光信号转变就是利用光电效应把光信号转变成电信号的一种传感器。成电信号的一种传感器。u 2.阴极发出的光电子被阳极收集，在回路中阴极发出的光电子被阳极收集，在回路中会形成电流，称为会形成电流，称为 光电流光电流 。光电管光电管u 3.光电管
3、的工作原理光电管的工作原理 :为了把光电子尽可能多为了把光电子尽可能多地收集到阳极，以增强光电流，通常还在光地收集到阳极，以增强光电流，通常还在光电管两极加上正向电压，如图所示，光电流电管两极加上正向电压，如图所示，光电流在电阻的两端产生电压在电阻的两端产生电压 Uab，随着交的强弱变，随着交的强弱变化而变化。这样，光电管就把光信号变成了化而变化。这样，光电管就把光信号变成了电信号。电信号。光电管的应用光电管的应用（ 1）开关功能：自动化控制（ 2）光电转换：通信领域（ 3）能量转换：太阳能电池探究光电效应的规律探究光电效应的规律u探究一、探究光电流的大小探究一、探究光电流的大小u探究二、探究
4、光电子动能的大小探究二、探究光电子动能的大小探究光电流的大小探究光电流的大小 光电流的产生是光照射的结果，那么，光光电流的产生是光照射的结果，那么，光电流的大小跟入射光的哪些因素有关呢？电流的大小跟入射光的哪些因素有关呢？ 猜想：与入射光的强度和频率可能有关猜想：与入射光的强度和频率可能有关 实验原理和装置：实验原理和装置： 实验步骤：实验步骤： （控制变量法）（控制变量法） 记录数据：记录数据：u 1、当入射光的频率较低时，无论光多么强，、当入射光的频率较低时，无论光多么强，照射时间多长，光电管都不会发射光电子，不照射时间多长，光电管都不会发射光电子，不能产生光电流。能产生光电流。u 2、当
5、入射光的频率较高时，才会产生光电流、当入射光的频率较高时，才会产生光电流，这个频率称为，这个频率称为 极限频率极限频率 ，其对应的波长称为，其对应的波长称为极限波长极限波长 。u 3、当入射光的频率大于极限频率时，光电流、当入射光的频率大于极限频率时，光电流强度与入射光的强度有关。强度与入射光的强度有关。实验结论实验结论u 从光电管阴极射出的光电子具有一定的动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，用于阻止光电的两个电极上加上反向电压，用于阻止光电子到达阳极。子到达阳极。u 你认为在强度和频率你认为在强度和频率一定的光照射下，反向一定的光照射下，反向电压增大，回路中的光电压增大，回路中的光电流会怎样变化？电流会怎样变化？u 回路中的光电流会随着反向电压的增加而减小回路中的光电流会随着反向电压的增加而减小，当反向电压达到一定数值时，光电流将会减，当反向电压达到一定数值时，光电流将会减小到零，我们把这时的电压称为小到零，我们把这时的电压称为 遏止电压遏止电压 。探究光电子的动能大小探究光电子的动能大小
