2021学年2 光电效应图文ppt课件

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把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板，观察验电器指针的变化。 这个现象说明了什么问题？
锌板带负电，用紫外线灯照射后，验电器张开的指针夹角会变小。
这意味着，紫外线会让电子从锌板表面逸出。
照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。
光电效应现象中从金属表面逸出的电子常称为光电子。
光电管就是利用光电效应制成的一种光学元件，它的作用是把光信号转变为电信号。
研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色(频率)等物理量间的关系。
2、光电效应的实验装置
⑴阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极。
⑵K在受到光照时能够发射光电子
⑶阳极A吸收阴极K发出的光电子，形成光电流，光电流越大，说明光电效应越强。
阴极K与阳极A之间电压U的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。右图中所加的电压为正向电压，即A极的电势高于K极的电势。光电子从阴极K逸出后，在AK之间被电场加速。
在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值。
在光的频率不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大。
这说明，在一定的光照条件下，单位时间内阴极K发射的光电子的数目是一定的，电压增加到一定值时，所有光电子都被阳极A吸收，这时即使再增大电压，电流也不会增大。
这说明，对于一定频率（颜色）的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。
在入射光强度和频率不变的情况下,I-U曲线如图所示,曲线表明,当加速电压U增大到一定值时,光电流达到饱和值,这是因为单位时间内从阴极K射出的电子全部到达阳极A,若单位时间从阴极K上逸出的光电子数目为n,则饱和电流 l m = ne ,式中e为电子电荷量.
在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大。这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。（饱和电流与入射光的强度有关其实是与光子数有关）
2、存在遏止电压：Uc
反向电压增加，光电流减小。光电流减小到0的反向电压Uc称为遏止电压。
拥有最大初动能（能量）的光电子到达A极时，动能刚好减小为零，而动能的改变是由于电场力做功：
：使光电流减小到零的反向电压
+ + + + + +
一 一 一
加反向电压，如右图所示：
光电子作减速运动。若速率最大的记为vC
则I=0，式中UC为遏止电压
【存在着遏止电压】：使光电流减小到0的反向电压UC称为遏止电压。①对于同一种颜色（频率）的光，无论光的强弱如何，遏止电压都一样②光的频率发生变化时，遏止电压也会发生变化。③这表明光电子的能量（动能）只与入射光的频率有关。而与入射光的强弱无关
3、存在截止频率（极限频率）：vc
大量实验表明：入射光的频率必须高于某一极限频率才能发生光电效应。
光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关,当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应。
【截止频率（也叫极限频率）】：对于每种金属，都有相应确定的截止频率 νc 。
当入射光频率 ν > νc 时，电子才能逸出金属表面；
当入射光频率 ν < νc 时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。
实验表明:对于一定颜色(频率)的光, 无论光的强弱如何,遏止电压是一样的. 光的频率 改变时，遏止电压也会改变。
4、光电效应具有瞬时性
实验发现：光电效应几乎是瞬时发生的，从光照射到产生光电流的时间不超过10－9 s，无论入射光多弱，都会在照射到金属时立即产生光电子，精确测量表明这个时间