1、4.2 光电效应与光的量子说,17世纪明确形成了两大对立学说,牛顿,惠更斯,微粒说,波动说,19世纪初证明了波动说的正确性,由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风,19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性,对光学的研究,从很早就开始了 ,一、光电效应,1.光电效应：当光照射在金属表面上时，金属中的电子会因吸收光的能量而逸出金属表面的现象。,2.光电子：光电效应中从金属中飞出来的电子。,3.光电流：光电子定向移动形成的电流。,1）、光电效应发生几乎是 的，时间不超过 。 2）、任何金属都有一个能产生光电效应的最低照射频率，叫做 。3）、光电效应产
2、生的条件：4）、发生光电效应时，入射光越强，光电流就越 。,光电效应的规律,瞬时,10-9 S,极限频率v0,只有入射光的频率超过极限频率（即vv0)时，才能发生光电效应。,大,部分金属的极限频率,1、某光恰能使锌发生光电效应，那么表格内中哪些金属可以发生光电效应？,2、表格中哪种金属最容易发生光电效应？,二、光的波动说的困难,按照光的波动说，当光照射到金属表面时，金属中的电子会从入射光中持续吸收能量，只有当能量积累到一定量值时（按波动理论计算竟需要几分钟或更长的时间）.电子才能从金属表面逃逸出来.显然，在光电效应问题上，光的波动说遇到了巨大的困难.,普朗克,爱因斯坦,爱因斯坦的光子假说：,在
3、空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子，光子的能量E 跟光的频率成正比。光子的能量 Eh 其中h是一个常量，叫普朗克常量：h=6.631034J.s,三、光量子 光电效应方程,2.爱因斯坦光电效应方程,1）逸出功W0：使金属中的电子能挣脱原子核的引力而逸出成为光电子所需做的功。,2） 为光电子最大初动能,W0=hv0,光电效应中从金属出来的电子，有的从金属表面直接飞出，有的从内部出来需要克服库仑引力做功，损失部分能量，因此电子速度会有差异，直接从金属表面飞出的速度最大，其动能为最大初动能。,V,V,光电子最大初动能,3.光子说对光电效应的解释,爱因斯坦方程表明，
4、光电子的初动能Ek0与入射光的频率成线性关系，与光强无关。只有当hW0 时，才有光电子逸出， 就是光电效应的截止频率。,电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流自然几乎是瞬时发生的。,光强越大时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子多，因而光电流越大。,四、课堂小结 一、光电效应的现象及规律 二、光的波动说的困难 三、光电效应方程,1、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器指针张开一个角度，如图所示，这时 ( ) A锌板带正电，指针带负电 B锌板带正电，指针带正电 C锌板带负电，指针带正电 D锌板带负电，指针带负电,B,练习,
