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什么是光電效應?
金屬中的電子在光的照射下從金屬表面逸出的現象稱為光電效應,發射出的電子稱為光電子。
光電效應四大定律
(1)每種金屬都有一個極限頻率。
(2)當光照射到金屬表面時,光電子幾乎是瞬時發射的。
(3)光電子的最大初始動能與入射光的強度無關,只隨著入射光的頻率而增加。
(4)光電流的強度與入射光的強度成正比。
光電效應的五個概念
(1)光子和光電子:光子是指光在空間傳播時的每一種能量。 光子不帶電; 光電子是金屬表面受到光照射時發射的電子,其本質是電子。 光子是因,光電子是果。
(2)光電子動能和光電子最大初始動能:金屬表面的電子只有直接飛出,只需克服原子核的引力做功,才能具有最大初始動能。
(3)光電流和飽和光電流:從金屬板飛出的光電子到達陽極,電路中產生光電流。 隨著施加的正向電壓增加,光電流趨于飽和值。 這個飽和度值就是飽和度。 光電流高中物理光電效應,在一定光照條件下,飽和光電流與外加電壓無關。
(4)入射光強度和光子能量:入射光強度是指單位時間內照射到金屬表面單位面積上的總能量。
(5)光強度和飽和光電流:同頻率的光照射金屬產生光電效應。 入射光越強,飽和光電流越大,但并不是簡單的比例關系。
光電效應的兩種對應關系
(1)(頻率恒定)入射光強↑→光子數↑→發射光電子↑→光電流↑;
(2) 光子頻率↑→光子能量↑→光電子最大初始動能↑。
理解愛因斯坦的光電效應方程
(1)愛因斯坦光電效應方程Ek=hν-W0。
(2) 光電子的最大初始動能Ek可以采用光電管實驗方法測量,即Ek=eUc高中物理光電效應,其中Uc為抑制電壓。
實驗電路圖如下。 陰極與負極相連,產生正電壓,光電子加速,電流增大。 電流代表最大數后,電壓和電流保持不變,即飽和電流; 陰極與正極相連產生反向電壓,電子減速。 當電流代表的數字達到零時,電壓值就是阻斷電壓。
(3)功函數W0與極限頻率νc的關系為W0=hνc。
光電效應
光電效應方程
我們來說說光電效應實驗
例子:
1、(多選)如圖所示,電路中各元件完好,但當光線照射到光電管時,敏感檢流計沒有電流通過。 原因可能是( )
A. 入射光太弱
B. 入射光的波長太長
C.點亮時間短
D、電源正負極接反
分析:如果入射光的波長太長且入射光的頻率低于截止頻率,則不能發生光電效應,故選項B正確; 電路中電源反向,光電管上加有反向電壓。 如果電壓超過停止電壓,則不會產生光電流,因此選項D是正確的。 答案:BD
2、如圖所示,當一束一定強度、一定頻率的黃光照射在光電管陰極K上時,滑塊P位于A、B的中點,有電流流過電流表,則 ( )
A. 如果滑動觸點 P 向端子 B 移動,電流表讀數可能不會改變。
B、如果將滑動觸頭P向端子A移動,電流表讀數肯定會增加。
C、若陰極K受到紅外線照射,電流表中將無電流流過。
D、若用相同強度的紫外光照射陰極K,電流表讀數不會變化。
分析:施加電壓使光電子加速到達陽極,敏感電流表中有電流流過,可能處于飽和電流。 當滑塊移動到B端時,電流表讀數可能不會改變; 當滑塊移動到A端時,施加的電壓減小,光電流可能減小或保持不變,所以A是正確的,B是錯誤的。 如果用紅外線照射陰極K,由于紅外線的頻率比可見光小,可能不會發生光電效應,電流表也可能不會沒有電流,所以C是錯誤的。 如果用一束相同強度的紫外光照射陰極K,且紫外光的頻率大于可見光的頻率,則光子數會減少,電流表讀數會減少,所以D為錯誤的。 選擇一個
3.(多選)1905年,愛因斯坦進一步推廣了普朗克的量子化概念,成功解釋了光電效應現象,并提出了光子理論。 與光電效應有關的四幅圖像中,下列說法正確的是( )
A、圖1中,當紫外線照射鋅板時,發現驗電器指針偏轉,說明鋅板帶正電,驗電器帶負電。
B、圖2中,從光電流與電壓的關系可以看出,當電壓相同時,光越強,光電流越大,說明抑制電壓與光的強度有關。
C、圖3中,如果電子電荷用e、v1、vc表示,U1已知,則從Uc-v圖像中可以得到普朗克常數的表達式:
D、圖4中,從光電子最大初始動能Ek與入射光頻率v的關系可知,金屬的功函數為E或hVc。
答案:光盤