1、光电效应 光子,光电效应伏安特性曲线,光电效应实验装置,光电效应,一、光电效应的实验规律,2 . 光电子初动能和入射光频率的关系,1. 光电流与入射光光强的关系,结论：单位时间内电极上逸出的光电子数和入射光光强成正比 .,实验指出：饱和光电流和入射光光强成正比。,当反向电压加至 时光电流为零，称 为遏止电压。,遏止电压的存在说明光电子具有初动能，且：,实验指出：遏止电压和入射光频率有线性关系，即：,遏止电压与入射光频率的实验曲线,结论：光电子初动能和入射光频率成正比，与入射光光强无关。,3、存在截止频率（红限）,对于给定的金属，当照射光频率 小于某一数值 （称为红限）时，无论照射光多强都不会产
2、生光电效应。,结论：光电效应的产生几乎无需时间的累积,因为初动能大于零，因而产生光电效应的条件是：,称为红限（截止频率）,4 . 光电效应瞬时响应性质,实验发现，无论光强如何微弱，从光照射到光 电子出现只需要 的时间。,几种金属的红限及逸出功,钯 Pd,金 Au,汞 Hg,钛 Ti,铯 Cs,12.1,11.6,10.9,9.9,2480,2580,2750,303,6520,1.9,4.1,4.5,4.8,5.0,金 属,红 限,逸 出 功,(Hz),(A),c,0,4.8,=,0,（eV),+,10,14,0,1. 按经典理论光电子的初动能应决定于入射光的光强，而不决定于光的频率。,二、经
3、典电磁波理论的缺陷,3. 无法解释光电效应的产生几乎无须时间的积累。,2. 无法解释红限的存在。,三、 爱因斯坦方程 光量子（光子）,爱因斯坦光电效应方程,爱因斯坦光子假说：,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。,爱因斯坦对光电效应的解释：,2. 电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以无须时间的累积。,1. 光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。,4.从光电效应方程中，当初动能为零时，可得到红限频率：,光子的能量、质量和动量,因为：,由于光子速度恒为C，所以光子的“静止质量”为零.,光子质量:,光子的动量：,光子能量:,四、光的波粒二象性,A.爱因斯坦 对现物理方面的贡献，特别是阐明光电效应的定律,1921诺贝尔物理学奖,在铝中移出一个电子需要4.2eV的能量，波长为 200nm的光射到其表面，求： 1、光电子的最大动能 2、遏制电压 3、铝的截至波长,解：,例 根据图示确定以下各量 1、钠的红限频率 2、普朗克常数 3、钠的溢出功,解：由爱因斯坦方程,其中,遏制电压与入射光频关系,从图中得出,从图中得出,普朗克常数,钠的溢出功,
