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光的粒子性---,------光电效应现象,为什么我们用得了无线街灯？？？？？,用弧光灯照射擦得很亮的锌板，(注意用导线与不带电的验电器相连），使验电器张角增大到约为30度时，再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板，则验电器的指针张角会变大。,一、光电效应现象,表明锌板在射线照射下失去电子而带正电,,,当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。逸出的电子称为光电子。,一、光电效应,石英窗,光线经石英窗照在阴极上，便有电子逸出----光电子。,光电子在电场作用下形成光电流。,二.光电效应的实验规律,1. 光电效应实验,将换向开关反接，电场反向，则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。,当 K、A 间加反向电压，光电子克服电场力作功，当电压达到某一值 Uc 时，光电流恰为0。 Uc称遏止电压。,遏止电压,2. 光电效应实验规律,（1）对于任何一种金属，入射光的频率必须大于某一
极限频率才能产生光电效应，低于这个极限频率，
无论光的强度如何，无论照射时间多长，也不能
产生光电效应,（2）在单位时间里从金属极板中发射出的光电子数
跟入射光的强度成正比,（3）发射出的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,（4）只要入射光的频率高于金属极板的极限频率，无论其强度如何，
光电子的产生都几乎是瞬时的，不超过10-9s,3.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h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 的光是由大量能量为 =h
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。,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A，另一部分变为光电子逸出后的动能 Ek 。由能量守恒可得出：,2.爱因斯坦光电效应方程,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
4、从光电效应方程中，当初动能为零时，可得极限频率：,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。,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。,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。,4.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。,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
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,。,有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题：
黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900
年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最
小能量值组成，每一份称为________. 1905年爱因斯坦
从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光
的最小能量单位，光子的能量表达式为_______，并成功
解释了____________现象中有关极限频率、最大初动能
等规律，写出了著名的 ______________ 方程，并因此
获得诺贝尔物理学奖。,能量子,光电效应,光电效应方程,江苏高考调研题,2008年高考物理上海卷,如图所示，用导线将验电器与洁净鋅板连接，触摸鋅板使
验电器指示归零，用紫外线照射鋅板，验电器指针发生明
显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触鋅板，发现验电
器指针张角减小，此现象说明鋅板带 _____ 电（选填“正”
或“负”）;若改用红外线重复以上实验,结果发现验电器指针
根本不会偏转,说明金属鋅的极限频率_________红外线的
频率（选填“大于”或“小于”）。,正,大于,如图所示是使用光电管的原理图。当频率为γ的可见光照射
到阴极K上时，电流表中有电流通过。如果将变阻器的滑动
端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会_______(填
“增加”、“减小”或“不变”)。当电流表电流刚减小到零时，
电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为______
(已知电子电量为e)。如果不改变入射光
的频率，而增加入射光的强度，则
光电子的最大初动能将_______
(填“增加”、“减小”或“不变”) 。,减小,不变,南京高考模拟题,康普顿效应,康普顿正在测晶体对X 射线的散射,按经典电磁理论：
如果入射X光是某种波长的电磁波，散射光的波长是不会改变的！,康普顿散射实验的意义,（1）有力地支持了爱因斯坦“光量子”假设；,（2）首次在实验上证实了“光子具有动量”的假设；,（3）证实了在微观世界的单个碰撞事件中，动量和能量
守恒定律仍然是成立的。,康普顿的成功也不是一帆风顺的，在他早期的几篇论文中，一直认为散射光频率的改变是由于“混进来了某种荧光辐射”；在计算中起先只考虑能量守恒，后来才认识到还要用动量守恒。,康普顿于1927年获诺贝尔物理奖。,1925—1926年，吴有训用银的X射线(0 =5.62nm) 为入射线，以15种轻重不同的元素为散射物质，,吴有训对研究康普顿效应的贡献,1923年,参加了发现康普顿效应的研究工作.,对证实康普顿效应作出了重要贡献。,在同一散射角( )测量
各种波长的散射光强度，作了大量
X 射线散射实验。,光子的能量和动量,,动量能量是描述粒子的,
频率和波长则是用来描述波的,粒子的波动性：说明实物粒子也具有
波动性。与实物粒子相联系的波称为
德布罗意波，也叫物质波。,
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