光电效应图表1
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光电效应光电效应ppt光电效应课件
光电效应光电效应ppt光电效应课件光电效应知识背景：1887年，赫兹在证明麦克斯韦波动理论的实验中，首次发现了光电效应。
当时，赫兹注意到，用光特别是紫外光照射处在火花间隙下的电极，会使火花容易从电极间通过。
勒纳于1900年对这个效应也进行了研究，并指出光电效应应是金属中的电子吸收了入射光的能量而从表面逸出的现象。
上图即为实验装置图，入射光通过石英窗照射到金属表面（阴极）时，就有电子发射出来，当有电子到达阳极时，外电路就有电流。
若光电效应应仅此而已，则并没有什么惊奇之处。
事实上，从光电效应的实验中得到的部分结果，用经典的电磁理论却无法解释。
光电效应课件的一些重要的演示结果如下：（1）当发生光电效应时，光照强度不变时，随着电压的增大，电路内的电流也在增大，但是不会无限增大，有一个最大值，这个最大值就是饱和电流。
当光照强度再增大时，饱和电流的值也会相应的增大。
（2）当外加正向电压V足够大时，从阴极发射的电子将全部到达阳极，光电流i达到饱和。
课件演示发现，在入射光频率v一定时，饱和电流i与光强I成正比。
（3）通常即使加上反向电压，回路中还是有电流，但当反向电压大于一临界值时，电流为零，此临界值称为截止电压-V。
课件演示发现：当入射光频率v一定时，同种金属阴极材料的截止电压-V相同，与光强无关。
（4）尽管对特定的金属阴极材料，截止电压-V与光强度I无关，但它与入射频率v成正比。
从课件演示可以看到每一种阴极材料，都分别有确定的截止频率v0，称为观点效应的红线。
入射光频率v必须大于此值，才能产生光电流，否则，不论光强多大，都无光电流。
v0随着阴极材料的不同而改变。
（4）解释上述问题理论基础：1905年，爱因斯坦提出了光子假设。
这个假设认为，当光照到阴极表面时，所发射的一个电子是从一个单一能量量子获得能量。
这种能量量子被称为光子，它的能量与电磁波的频率v有关，大小为ε=hv，h为普朗克常量。
按照爱因斯坦的观点，当光入射到阴极表面时，光子被电子吸收，电子获得了hv的能量。
光电效应1
(2) 测试仪调零：盖上光电管暗箱和汞灯的遮光盖，“电压”选 择 在－2V _ +2V档，“电流量程”选择在10－13A档，旋转 “电流 调零” 旋钮使“电流表”指示为零。 （注意：每次调换“电流量程”，都应重新调零)
(3) 调整光路：先取下光电管暗箱遮光盖，将直径为2mm的光 阑及波长为365.0nm的滤光片插在光电管入射窗孔前，再取下 汞灯的遮光盖，使汞灯的出射光对准光电管入射窗孔。
（3）当频率一定时，入射光强 P 越大，光子数目越多，则单
位时间内产生光电子数目越多，饱和光电流强度就越大。
即在同一频率下，饱和光电流强度Im 正比于入射光强P。
（4）当光子入射金属表面时，一个光子携带的能量 hn 一次 为一个电子全部吸收，若 n>n0 ，电子立即逸出而不需时间积
累。
即光电效应具有瞬时性。
（注意：严禁让汞光不经过滤光片直接入射光电管）
2. 用零电流法测定h
将“电压”选择按键置于－2V _ +2V档，“电流量程”选择 在10－13A档并重新调零。将直径为2mm的光阑及波长为
365.0nm的滤光片插在光电管入射窗孔前，调节电压UAK，使
得光电流I为零，此时测试仪中显示的电压值即可认为是该入射 光频率对应的截止电压。重复测量四次，填入表31－1中。
577.0 5.196
3. 测光电管的伏安特性曲线(I～UAK曲线)
将“电压”选择按键置于－2V_+30V档，将“电流量程”选择 开关置于10－13A并重新调零，将直径为2mm的光阑及波长 435.8nm的滤光片插在光电管入射窗孔前。 (1) 从截止电压开始由低到高调节电压，直至30V（不高于30V）.
乎立即就有光电子逸出。
2. 爱因斯坦对光电效应的解释(1905年）：
(3) 调整光路：先取下光电管暗箱遮光盖，将直径为2mm的光 阑及波长为365.0nm的滤光片插在光电管入射窗孔前，再取下 汞灯的遮光盖，使汞灯的出射光对准光电管入射窗孔。
（3）当频率一定时，入射光强 P 越大，光子数目越多，则单
位时间内产生光电子数目越多，饱和光电流强度就越大。
即在同一频率下，饱和光电流强度Im 正比于入射光强P。
（4）当光子入射金属表面时，一个光子携带的能量 hn 一次 为一个电子全部吸收，若 n>n0 ，电子立即逸出而不需时间积
累。
即光电效应具有瞬时性。
（注意：严禁让汞光不经过滤光片直接入射光电管）
2. 用零电流法测定h
将“电压”选择按键置于－2V _ +2V档，“电流量程”选择 在10－13A档并重新调零。将直径为2mm的光阑及波长为
365.0nm的滤光片插在光电管入射窗孔前，调节电压UAK，使
得光电流I为零，此时测试仪中显示的电压值即可认为是该入射 光频率对应的截止电压。重复测量四次，填入表31－1中。
577.0 5.196
3. 测光电管的伏安特性曲线(I～UAK曲线)
将“电压”选择按键置于－2V_+30V档，将“电流量程”选择 开关置于10－13A并重新调零，将直径为2mm的光阑及波长 435.8nm的滤光片插在光电管入射窗孔前。 (1) 从截止电压开始由低到高调节电压，直至30V（不高于30V）.
乎立即就有光电子逸出。
2. 爱因斯坦对光电效应的解释(1905年）：
光电效应光电效应ppt光电效应课件
光电效应光电效应ppt光电效应课件光电效应知识背景：1887年，赫兹在证明麦克斯韦波动理论的实验中，首次发现了光电效应。
当时，赫兹注意到，用光特别是紫外光照射处在火花间隙下的电极，会使火花容易从电极间通过。
勒纳于1900年对这个效应也进行了研究，并指出光电效应应是金属中的电子吸收了入射光的能量而从表面逸出的现象。
上图即为实验装置图，入射光通过石英窗照射到金属表面（阴极）时，就有电子发射出来，当有电子到达阳极时，外电路就有电流。
若光电效应应仅此而已，则并没有什么惊奇之处。
事实上，从光电效应的实验中得到的部分结果，用经典的电磁理论却无法解释。
光电效应课件的一些重要的演示结果如下：（1）当发生光电效应时，光照强度不变时，随着电压的增大，电路内的电流也在增大，但是不会无限增大，有一个最大值，这个最大值就是饱和电流。
当光照强度再增大时，饱和电流的值也会相应的增大。
（2）当外加正向电压V足够大时，从阴极发射的电子将全部到达阳极，光电流i达到饱和。
课件演示发现，在入射光频率v一定时，饱和电流i与光强I成正比。
（3）通常即使加上反向电压，回路中还是有电流，但当反向电压大于一临界值时，电流为零，此临界值称为截止电压-V。
课件演示发现：当入射光频率v一定时，同种金属阴极材料的截止电压-V相同，与光强无关。
（4）尽管对特定的金属阴极材料，截止电压-V与光强度I无关，但它与入射频率v成正比。
从课件演示可以看到每一种阴极材料，都分别有确定的截止频率v0，称为观点效应的红线。
入射光频率v必须大于此值，才能产生光电流，否则，不论光强多大，都无光电流。
v0随着阴极材料的不同而改变。
（4）解释上述问题理论基础：1905年，爱因斯坦提出了光子假设。
这个假设认为，当光照到阴极表面时，所发射的一个电子是从一个单一能量量子获得能量。
这种能量量子被称为光子，它的能量与电磁波的频率v有关，大小为ε=hv，h为普朗克常量。
按照爱因斯坦的观点，当光入射到阴极表面时，光子被电子吸收，电子获得了hv的能量。
光电效应
光电效应实验装臵
光电伏安特性曲线
。
1899—1902年，勒纳德（P.Lenard，1862— 1947）对进行了系统的研究，并首先将这其称 为“光电效应”。勒纳德在电极间加一可调节 反向电压，直到使光电流截止，从反向电压的 截止值，可以推算电子逸出金属表面时的最大 速度。他总结出光电效应的一些实验规律。根 据动能定理qU=mv^2/2，可计算出发射出电子 的能量。可得出：hf=(1/2)mv^2+I+W
什么是光电效应？
光电效应：当波长较短的可见光或紫外光照射到某些
金属表面上时,金属中有电子逸出的现象。 （Photoelectric effect）在光电效应中逸出的电子 称为光电子。
光 电 效 应 示 意 图
一、光电效应的理论发展历史
光照射到某些物质上，引起物质的电性质发 生变化，也就是光能量转换成电能。这类光致 电变的现象被人们统称为光电效应 （Photoelectric effect）。这一现象是1887 年赫兹在实验研究麦克斯韦电磁理论时偶然发 现的。 1888年，德国物理学家霍尔瓦克斯 （Wilhelm Hallwachs)证实是由于在放电间隙 内出现荷电体的缘故。1899年，J·J·汤姆孙 通过实验证实该荷电体与阴极射线一样是电子 流。
1 光电效应的一般规律及其与经典 理论的矛盾
⑴ 实验结论
①.
反向电压加至Ua时光电流为零，称Ua为 遏止电压。遏止电压的存在说明光电子具有初 动能：1/2mv^2=∣e Ua∣ 实验表明：遏止电势差Ua 与光强度无关。 ②. 存在遏止频率（又称红限 频率） 实验表明：遏止电势差Ua 和入射光的频率之间具有线 性关系Ua=kv-Uo 1/2mvm^2=ekv-eUo
地球气象图
光电效应ppt课件
(3)具有瞬时性
入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时 的，一般不超过10-9s.
三.光电效应解释中的疑难
温度不很高且没有光照时，电子能否大量逸出 金属表面？
不能。由于受到金属表面层内的一种引力作用， 电子要从金属中挣脱出来，必须克服这个阻力做功。
逸出功W0
使电子脱离某种金属所做功的最小值，
叫做这种金属的逸出功.
光电效应显示了光的粒子性。光子不但具有能量， 也具有动量。
爱因斯坦由于对光电效
应的解释和对理论物理
学的贡献获得1921年诺
贝尔物理学奖
。
密立根由于研究基本电荷和 光电效应，特别是通过著名 的油滴实验，证明电荷有最 小单位。获得1923年诺贝 尔物理学奖
练习 课本例题P34
分析 由上面讨论结果 h W0 eUc
3.光子说对光电效应的解释
①爱因斯坦方程表明，光电子的初动能Ek与
入射光的频率成线性关系，与光强无关。
只有当hν>W0时，才有光电子逸出， 是光电效应的截止频率。
c
W就0
h
②电子1次只能吸收1个光子的全部能量，不能 积累能量，光电流几乎是瞬时发生的。
③光强较大时，包含的光子数较多，照射金 属时产生的光电子多，因而饱和电流大。
这些能量子后来被称为光子。
爱因斯坦的光子说
E h
四.爱因斯坦的光量子假说
1.光子：
2.爱因斯坦的光电效应方程
一个电子吸收一个光子的能量hν后，一部分能
量用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸 出后电子的最大初动能Ek，即：
h Ek W0
或 Ek h W0
Ek
1 2
me
vc2
——光电子最大初动能
入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时 的，一般不超过10-9s.
三.光电效应解释中的疑难
温度不很高且没有光照时，电子能否大量逸出 金属表面？
不能。由于受到金属表面层内的一种引力作用， 电子要从金属中挣脱出来，必须克服这个阻力做功。
逸出功W0
使电子脱离某种金属所做功的最小值，
叫做这种金属的逸出功.
光电效应显示了光的粒子性。光子不但具有能量， 也具有动量。
爱因斯坦由于对光电效
应的解释和对理论物理
学的贡献获得1921年诺
贝尔物理学奖
。
密立根由于研究基本电荷和 光电效应，特别是通过著名 的油滴实验，证明电荷有最 小单位。获得1923年诺贝 尔物理学奖
练习 课本例题P34
分析 由上面讨论结果 h W0 eUc
3.光子说对光电效应的解释
①爱因斯坦方程表明，光电子的初动能Ek与
入射光的频率成线性关系，与光强无关。
只有当hν>W0时，才有光电子逸出， 是光电效应的截止频率。
c
W就0
h
②电子1次只能吸收1个光子的全部能量，不能 积累能量，光电流几乎是瞬时发生的。
③光强较大时，包含的光子数较多，照射金 属时产生的光电子多，因而饱和电流大。
这些能量子后来被称为光子。
爱因斯坦的光子说
E h
四.爱因斯坦的光量子假说
1.光子：
2.爱因斯坦的光电效应方程
一个电子吸收一个光子的能量hν后，一部分能
量用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸 出后电子的最大初动能Ek，即：
h Ek W0
或 Ek h W0
Ek
1 2
me
vc2
——光电子最大初动能
光电效应原理图
光电效应原理图摘要：本文将探讨光电效应的原理图，解释光电效应的基本概念和原理，并介绍了光电效应的应用领域和相关的研究。
引言：光电效应是一种重要的现象，在物理学和工程技术中有广泛的应用。
它是指当光照射到金属表面时，金属表面会发射出带有电荷的电子的现象。
光电效应的研究对于我们理解光的性质以及光与物质相互作用的机制具有重要意义。
本文将通过一系列原理图，来解释光电效应的基本理论和应用。
一、光电效应的基本原理图光电效应主要基于以下三个原理：1. 光子的粒子性：光子是光的基本粒子，具有能量和动量。
2. 能量守恒原理：当光子吸收金属时，光子的能量转移给金属内的电子。
3. 电荷守恒原理：金属内的电子会因为吸收光子而带上电荷。
下图展示了光电效应的基本原理图：[光电效应原理图1]光子从光源出发，经过光学系统后照射到金属表面。
光子的能量转移给金属内的电子，使电子获得足够的能量以克服金属内的束缚力，从而跃出金属表面。
这些跃出的电子形成了光电流，也可以称之为光电子。
二、光电效应的应用领域光电效应在很多领域都有广泛的应用，下面将介绍几个常见的应用领域：1. 太阳能电池：太阳能电池就是利用光电效应将太阳光转化为电能的装置。
光照射到太阳能电池上时，光电效应的原理使得太阳能电池产生电流，从而实现能量转换。
2. 光电二极管：光电二极管是一种常见的光电效应器件，用于检测光信号和光强度。
当光照射到光电二极管时，光电效应使得光电二极管产生电流，从而实现光信号的转换和检测。
3. 光电增倍管：光电增倍管是一种能够将光信号放大的器件。
它利用光电效应将光信号转化为电子信号，然后经过增倍技术将电子信号放大。
光电增倍管在夜视仪、光谱仪等领域有广泛应用。
三、光电效应的研究进展光电效应作为一种重要的物质光学现象，近年来在研究领域取得了很多进展。
一些学者通过模拟和实验，进一步深入研究了光电效应的机制和特性。
他们发现，光电效应与光子的频率、电子的能级和材料的性质都有密切的关系。