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大学物理光电效应 光的波粒二象性课件讲义.ppt
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1、1,一 光电效应实验的规律,1 实验装置及现象,2 实验规律,(1)光电流强度与入射光强成正比.,2,(2)截止频率(红限),截止频率与材料有关与光强无关.,对某种金属来说,只有入射光的频率大于某一频率0时,电子才会从金属表面逸出. 0称为截止频率或红限频率.,3,遏止电势差与入射光频率具有线性关系.,(4) 瞬时性,使光电流降为零所外加的反向电势差称为遏止电势差 ,对不同的金属, 的量值不同.,(3)遏止电势差,4,按经典理论,电子逸出金属所需的能量,需要有一定的时间来积累, 与实验结果不符.,3 经典理论遇到的困难,红限问题,瞬时性问题,按经典理论,无论何种频率的入射光,只要强度足够大,就
2、能使电子逸出金属. 与实验结果不符.,5,二 光子 爱因斯坦方程,1 “光量子”假设,光可看成是由光子组成的粒子流,单个光子的能量为 .,2 爱因斯坦光电效应方程,逸出功与材料有关,6,理论解释:,几种金属逸出功的近似值(eV),7,遏止电势差,外加反向的遏止电势差 恰能阻碍光电子到达阳极, 即,8,爱因斯坦的光子理论圆满地解释了光电效应现象.,(截止频率),9,3 普朗克常数的测定,10,例1 一半径为 的薄圆片,距光源1.0 m . 光源的功率为1W,发射波长589 nm的单色光 . 假定光源向各个方向发射的能量是相同的,试计算在单位时间内落在薄圆片上的光子数 .,解,11,12,光电倍增管,三 光电效应在近代技术中的应用,光控继电器、自动控制、 自动计数、自动报警等.,13,四 光的波粒二象性,相对论能量和动量关系,(2)粒子性: (光电效应等),(1)波动性:光的干涉和衍射,光子,14,光子,END,
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