知識點:
高中物理光電效應定義
光照射到金屬上,導致材料的電性能發生變化。 這種光電現象統稱為光電效應。 光電效應分為光電子發射、光電導效應和勢壘層光電效應,又稱光伏效應。 前一種現象發生在物體表面,也稱為外光電效應。 后兩種現象發生在物體內部,稱為內光電效應。
在光電效應中,電子的噴射方向并不完全具有方向性,而是大部分都是垂直于金屬表面發射的,與光的方向無關。 光是一種電磁波,但它是一個高頻振蕩的正交電磁場。 振幅很小光電效應有哪些規律,不會影響電子發射的方向。
光電效應說明了光的粒子性。 相應地,光的波動性最典型的例子就是光的干涉和衍射。
高中物理光電效應分類
光電效應分為:外光電效應和內光電效應。
內光電效應是光激發產生的載流子(自由電子或空穴)仍在材料內部移動,導致材料的電導率發生變化或產生光伏的現象。
外光電效應是受光激發的電子從材料表面逸出并在真空中形成電子的現象。
高中物理光電效應定律
1、每種金屬產生光電效應時都有一個極限頻率(或截止頻率),即照射光的頻率不能低于某個臨界值。 相應的波長稱為極限波長(或紅極限波長)。 當入射光的頻率低于極限頻率時,無論光有多強,電子都無法逃逸。
2、光電效應中產生光電子的速度與光的頻率有關,與光強無關。
3.光電效應的瞬時性。 實驗發現,當金屬受到照射時,幾乎立即產生光電流。 響應時間不得超過十的負九秒次方(1ns)。
4、入射光的強度只影響光電流的強度,即只影響單位時間單位面積逃逸的光電子數量。 當光的顏色不變時,入射光越強,飽和電流越大,即對于某種顏色的光,入射光越強,在一定時間內發射出的電子越多。
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實踐:
課件:
課程計劃:
1.知識和技能
●了解并識別光電效應現象。
●能夠表達光電效應現象的規律。
●了解光子的概念,能夠用光子理論解釋光電效應現象的規律。
●理解光電效應方程。
●粗略了解光電效應研究的史實。
2. 流程與方法
●觀察赫茲實驗中的放電現象,體驗發現的過程。
●體驗“探索光電效應規律”的過程,在探索活動中獲得經驗。
●嘗試發現波動論在面對光電效應定律時所遇到的困難。
●了解“觀察、實驗─提出假說─實驗驗證─新假說……”的物理研究方法。
3.情感態度和價值觀
●體驗探索自然規律的艱辛和快樂。
●崇尚科學、敬佩科學家、欣賞物理奇妙與和諧的修養。
●學習科學家敢于堅持真理、敢于創新、實事求是的科學態度和科學精神,培養判斷相關信息是否科學的意識。
【教學工具】
1、實驗裝置:赫茲實驗裝置; 光電效應現象演示裝置。
2、多媒體課件; 信息文本; 赫茲實驗裝置的動畫; 研究光電效應的實驗動畫; 光電效應的波動理論描述和光子理論的動畫; 密立根確認光電方程的實驗動畫; 普朗克、愛因斯坦、密立根資料圖片
【教學設計理念】
本課程的教材包含非常豐富的教學內容:從知識上來說,本課程作為后牛頓物理學的兩大支柱之一——量子理論導論,涉及到了量子物理最基本的內容,同時同時,它還具有豐富的物理學科文化積淀,包括物理學史、科學方法、辯證唯物主義思想、創新意識等人文精神教育主題。 教材在知識的呈現上相對簡單、直接,但這些知識的“背景??”卻相當豐富并被賦予人文色彩,為“科學人文教育價值觀”的實施提供了很大的空間。
基于教材的特點物理資源網,本教案的設計“以人為本”,突出物理學家從赫茲發現光電效應、倫納德研究光電效應規律、愛因斯坦光子理論解釋光電效應規律光電效應,以密立根的實驗來驗證光電效應方程。 三十年的探索讓學生在學習量子理論的基礎知識和技能、培養微觀思維方法的同時,也受到物理課程文化的滲透和培養光電效應有哪些規律,體現了物理教育的個性和素質,對知識的好奇心、質疑精神。和創新,科學美和責任感的價值取向。
高中生學習建議:
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