高二物理光的粒子性-文庫吧
2024-12-24 00:17 本頁面
【正文】 ?c 。 ?當(dāng)入射光頻率? ?c 時，電子才能逸出金屬表面； ?當(dāng)入射光頻率 ? ?c時，無論光強多大也無電子逸出金屬表面。 (2)存在 遏止電壓和截止頻率 A KGV陽極 陰極 實驗結(jié)果：即使入射光的強度非常微弱， 只要入射光頻率大于被照金屬的極限頻率 ， 電流表指針也幾乎是隨著入射光照射就立即偏轉(zhuǎn)。 更精確的研究推知，光電子發(fā)射所經(jīng)過的時間不超過 10－ 9 秒（這個現(xiàn)象一般稱作“ 光電子的瞬時發(fā)射 ”）。 光電效應(yīng)在極短的時間內(nèi)完成 一 .光電效應(yīng)的實驗規(guī)律 (3)具有瞬時性 VGA K陽極 陰極 勒納德等人通過實驗得出以下結(jié)論 ： ① 對于任何一種金屬，都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于這個頻率就不能發(fā)生光電效應(yīng)； ② 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，入射光越強，飽和電流越大； ③光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，只隨著入射光的頻率增大而增大； ④入射光照到金屬上時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過 109秒 . 一 .光電效應(yīng)的實驗規(guī)律 以上三個結(jié)論都與實驗結(jié)果相矛盾的，所以無法用經(jīng)典的波動理論來解釋光電效應(yīng)。 逸出功 W0 使電子脫離某種金屬所做功的最小值，叫做這種金屬的 逸出功 。 光越強，逸出的電子數(shù)越多，光電流也就越大。 ① 光越強，光電子的初動能應(yīng)該越大，所以遏止電壓 UC應(yīng)與光的強弱有關(guān)。 ② 不管光的頻率如何，只要光足夠強，電子都可獲得足夠能量從而逸出表面，不應(yīng)存在截止頻率。 ③ 如果光很弱，按經(jīng)典電磁理論估算，電子需幾分鐘到十幾分鐘的時間才能獲得逸出表面所需的能量，這個時間遠遠大于 10 S。 9 √ 實驗表明 :對于一定顏色 (頻率 )的光 , 無論光的強弱如何 ,遏止電壓是一樣的 . 溫度不很高時，電子不能大量逸出，是由于受到金屬表面層的引力作用，電子要從金屬中掙脫出來，必須克服這個引力做功。 二 .光電效應(yīng)解釋中的疑難 ： 光本身就是由一個個不可分割的能量子組成的，頻率為 ν的光的能量子為 hν。這些能量子后來被稱為 光子 。 愛因斯坦的光子說 ?hE ?愛因斯坦從普朗克的能量子說中得到了啟發(fā)，他提出： 三 .愛因斯坦的光量子假設(shè) ： 0WEh k ???0WhE k ?? ?或 —— 光電子最大初動能 —— 金屬的逸出功 W0 221cek vmE ?一個電子吸收一個光子的能量 hν后，一部分能量用來克服金屬的逸出功 W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的初動能 Ek，即： 三 .愛因斯坦的光量子假設(shè) ① 愛因斯坦方程表明，光電子的初動能 Ek與入射光的頻率成線性關(guān)系，與光強無關(guān)。只有當(dāng) hνW0時，才有光電子逸出， 就是光電效應(yīng)的截止頻率。 hWc 0??② 電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時間，光電流自然幾乎是瞬時發(fā)生的。 ③ 光強較大時，包含的光子數(shù)較多，照射金屬時產(chǎn)生的光電子多，因而飽和電流大。 三 .愛因斯坦的光量子假設(shè) 由于愛因斯坦提出的光子假說成功地說明了光電效應(yīng)的實驗規(guī)律 ,榮獲 1921年諾貝爾物理學(xué)獎 。 愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應(yīng)，但當(dāng)時并未被物理學(xué)家們廣泛承認，因為它完全違背了光的波動理論。 美國物理學(xué)家密立根，花了十年時間做了“光電效應(yīng)”實驗，結(jié)果在 1915年證實了愛
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