光學(xué)光的量子性71√(編輯修改稿)
2025-06-03 22:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 了黑體輻射公式。 .112),( 520?? ?TkhcehcTr????二、普朗克公式 25 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 分別 是玻爾茲曼常數(shù)和光速。 ck和 普朗克假說不僅圓滿地解釋了絕對黑體的輻射問題，還解釋了固體的比熱問題等等。它成為現(xiàn)代理論的重要組成部分。 由普朗克公式可得其他定律 26 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 (μ m) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 普朗克 實(shí)驗(yàn)值 ),(0 Te ?λ 27 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 研究輻射的量子理論，發(fā)現(xiàn)基本量子，提出能量量子化的假設(shè) 。 1918諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 28 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 167。 光的粒子性及其實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 167。 光電效應(yīng) 一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)規(guī)律 Is 飽 和 電 流 光 強(qiáng) 較 強(qiáng) I Ua O U 光 強(qiáng) 較 弱 遏 止 電 壓 光電效應(yīng)伏安特性曲線 O O O O O O V G A K B O O m 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置 29 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 2 . 光電子初動(dòng)能和入射光頻率的關(guān)系 1. 光電流與入射光光強(qiáng)的關(guān)系 結(jié)論： 單位時(shí)間內(nèi)電極上逸出的光電子數(shù)和入射光 光強(qiáng)成正比 . 實(shí)驗(yàn)指出：飽和光電流和入射光光強(qiáng)成正比。 當(dāng)反向電壓加至 時(shí)光電流為零，稱 為 遏止電壓 。 aU aU遏止電壓的存在說明光電子具有初動(dòng)能，且： )1(,21 2 ???aeUmv ?30 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 U0— 和金屬有關(guān)的恒量； k— 和金屬無關(guān)的普適恒量。 實(shí)驗(yàn)指出： 遏止電壓和入射光的 頻率有線性關(guān)系，如圖所示。 )2(0 ???UU a ?? ??遏止電壓與入射光頻率的實(shí)驗(yàn)曲線 o Ua 0U??0?31 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 )1(21 2 ???? aeUmv)2(0 ????? UU a ??0221 eUemv ?? ??結(jié)論： 光電子初動(dòng)能和入射光頻率成正比，與入射光光強(qiáng)無關(guān)。 存在截止頻率（紅限） 對于給定的金屬 , 當(dāng)照射光頻率 小于某一數(shù)值 (稱為紅限 )時(shí) , 無論照射光多強(qiáng)都不會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)。 0?32 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 結(jié)論： 光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎無需時(shí)間的累積。 .00 kU??因?yàn)槌鮿?dòng)能大于零，因而產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是： 。kU /00 ??紅限頻率（ 截止頻率 ） 4 . 光電效應(yīng)瞬時(shí)響應(yīng)性質(zhì) 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無論光強(qiáng)如何微弱，從光照射到光電子出現(xiàn)只需要 的時(shí)間。 s10 9?33 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 幾種金屬的紅限及逸出功： 鈀 Pd 金 Au 汞 Hg 鈦 Ti 銫 Cs 金 屬 逸 出 功 (nm) （ eV） 0 ?紅限)H(10 Z14?0/?? c?34 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 1. 按經(jīng)典理論光電子的初動(dòng)能應(yīng)決定于入射光的光強(qiáng)，而不決定于光的頻率。 二、經(jīng)典電磁波理論的缺陷 3. 無法解釋光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎無須時(shí)間的積累。 2. 無法解釋紅限的存在。 35 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 三、 愛因斯坦方程 光量子（光子） (愛因斯坦光電效應(yīng)方程 ) Amh ?? 221 ?? 愛因斯坦光子假說 ： 其每個(gè)光子的能量為 。 一束光是以光速 c 運(yùn)動(dòng)的 粒 子（稱為光子）流， ?? h? 金屬中的自由電子吸收一個(gè)光子能量 以后 , 一部分用于電子從金屬表面逸出所需的逸 出功 A, 一部分轉(zhuǎn)化為光電子的動(dòng)能，即： ?h36 濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 光學(xué)課件目錄 2022/6/4 3. 從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的 頻率成線性關(guān)系。 愛因斯坦對光電效
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