光電效應(yīng)愛(ài)因斯坦的光量子1論-在線瀏覽
2025-05-09 05:18本頁(yè)面
【正文】 此，光射到金屬表面后，應(yīng)隔一段時(shí)間才有光電子從金屬表面逸出來(lái)。 可見(jiàn)，光的波動(dòng)理論無(wú)法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。太原理工大學(xué)物理系 1905年 ,愛(ài)因斯坦（ Einstein）發(fā)展了普朗克（ Planck）的量子說(shuō)，指出：光不僅在發(fā)射或吸收過(guò)程中具有粒子性，而且在空間傳播時(shí)，也具有粒子性，即 1)一束光是一粒一粒以光速 c運(yùn)動(dòng)的粒子流.這些光粒子稱為光量子 (簡(jiǎn)稱光子）。2)光子具有 “ 整體性 ” ,一個(gè)光子只能 “ 整個(gè)地 ” 被電子吸收或放出。△ 光子的能量P203,三下第 2段太原理工大學(xué)物理系3)光的能量：組成光波的所有光子的能量和。光子的質(zhì)量光子的動(dòng)量 練考點(diǎn) 112）通常把 稱為普朗克 — 愛(ài)因斯坦關(guān)系式即 ZP30,16,ZP31,19 設(shè)單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的光子數(shù) n，頻率為的單色光， 光強(qiáng)為 △太原理工大學(xué)物理系 普朗克把能量量子化的概念只局限于物體內(nèi)振子的發(fā)射或吸收上 ,并 未涉及 輻射在空間的 傳播 .1905年 ,愛(ài)因斯坦（ Einstein）發(fā)展了普朗克（ Planck）的量子說(shuō) ,指出 :光不僅在發(fā)射或吸收過(guò)程中具有粒子性 ,而且在空間傳播時(shí) ,也具有粒子性 .三、愛(ài)因斯坦的光子理論 1)光是由光子組成的 光子流 ，光的能量集中于一顆顆的光子上。 一個(gè)光子只能 “ 整個(gè)地 ” 被電子吸收或放出?！?光子的能量光子的質(zhì)量光子的動(dòng)量2）普朗克 — 愛(ài)因斯坦關(guān)系式考點(diǎn) 113）光的強(qiáng)度n—— 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的光子數(shù)P203， 及 太原理工大學(xué)物理系1)光照射到金屬表面時(shí)，一個(gè) 光子 的能量可以立即 被 金屬中的 自由電子吸收。 按光子理論：電子吸收整個(gè)光子，獲得 h? 的能量 ，一部分消耗在電子逸出金屬表面需要的 逸出功Φ（ 電子逸出金屬表面時(shí)克服阻力而做的功） 上，另一部分轉(zhuǎn)換成逸出電子的初動(dòng)能，按能量守恒有P203, 2行起太原理工大學(xué)物理系3)逸出的電子的 最大初動(dòng)能 為4)當(dāng) ? ? ?/h時(shí)，電子的能量不足以克服逸 出功而發(fā)生光電效應(yīng)。3) 存在一個(gè)紅限頻率因金屬的紅限λ0 —— 紅限波長(zhǎng)△太原理工大學(xué)物理系 按光子假說(shuō)，當(dāng)光投射到物體表面時(shí)，光子的能量一次地被一個(gè)電子所吸收，不需要任何積累能量時(shí)間，即光電效應(yīng)是瞬時(shí)產(chǎn)生的這樣光子理論成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律。4)光電效應(yīng)是瞬時(shí)產(chǎn)生的太原理工大學(xué)物理系 光電控制電路、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)計(jì)數(shù)、光電倍增管、鼠標(biāo)器等等。這些光電轉(zhuǎn)換器 如光電管 等，廣泛應(yīng)用于光功率測(cè)量、光信號(hào)記錄、電影、電視和自動(dòng)控制等諸多方面。 太原理工大學(xué)物理系例 1 在均勻磁場(chǎng) B內(nèi)放置一及薄的金屬片，它的紅限波長(zhǎng) ，今用單色光照射，發(fā)現(xiàn)有電子放出，放出電子（質(zhì)量為 m,電量的絕對(duì)值為 e)在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)做半徑為 R的圓周運(yùn)動(dòng)，求此照射光子的能量。（ 2）當(dāng)入射光的波長(zhǎng)為 200nm時(shí)，從鋅表面輻射出光電子的最大速度和動(dòng)能。1. 實(shí)驗(yàn)裝置散射物質(zhì)（石墨）P204,四、下第 2段，倒 13行P204,圖 太原理工大學(xué)物理系 由 X射線源 R發(fā)出的波長(zhǎng)為 λ的 X射線，通過(guò)光闌 D成為一束狹窄的 X射線束，這束射線投射到散射物 C上，用攝譜儀 S可探測(cè)到不同方向的散射X射線的波長(zhǎng)。波長(zhǎng)差 隨散射角 的增大而增加 .(2) 在同一散射角下，不同散射物質(zhì)引起的 波長(zhǎng)差 都 相同 ,與 入射 的 x射線 波長(zhǎng) 及 散射物質(zhì) 無(wú)關(guān) .（ 3） 對(duì)不同散射元素 (在 同一 散射角 ?下 )，隨原子序數(shù) Z的 增加 ，?0 ?49Be2964Cu增大 減小太原理工大學(xué)物理系（相對(duì)強(qiáng)度）（波長(zhǎng)）（ 4）對(duì)同一散射元素 ， 隨散射角 ?的增大， 強(qiáng)度減小 增大太原理工大學(xué)物理系1）在原子量小的物質(zhì)中，康普頓散射較強(qiáng)；在原子量大的物質(zhì)中，康普頓散射較弱。?隨散射角 ?? ? ????隨 ?? ?Iλ↑Iλo↓太原理工大學(xué)物理系吳有訓(xùn) 的康普頓效應(yīng)散射實(shí)驗(yàn)曲線太原理工大學(xué)物理系康普頓 吳有訓(xùn) 1922——1923 年間，康普頓（及中國(guó)科學(xué)家吳有訓(xùn)）研究了 X射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)向各方向散射的現(xiàn)象。太原理工大學(xué)物理系3. 用光子理論解釋康普頓效應(yīng) 1）光子與電子相碰撞，碰后光子將沿某一方向散射，同時(shí)光子將一部分能量傳給電子，散射的光子能量就比入射光子的能量少；所以散射光頻率比入射光頻率小，因而 散射光波長(zhǎng)變長(zhǎng)。碰撞過(guò)程中嚴(yán)格遵守能量、動(dòng)量守恒定律。 若光子和原子實(shí)碰撞時(shí)，光子將與整個(gè)原子交換能量 ,由于
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