光电效应-康普顿效应VIP免费

121.221.2光的量子性光的量子性21.221.2光的量子性光的量子性光电效应光电效应康普顿效康普顿效应应光电效应光电效应康普顿效康普顿效应应2光电效应是在1888年，赫兹做验证电磁波的实验中发现的。一、光电效应当光照射到金属表面上时，有电子从金属表面逸出，这种现象称为光电效应。逸出的电子称为光电子。由于金属表面的电子吸收外界的光子，克服金属的束缚而逸出金属表面的现象。•外光电效应•内光电效应１、现象一些晶体或半导体在受到光照时，其内部的原子释放的光电子仍留在材料内部，使材料的导电性增强，这被称为内光电效应。3研究光电效应主要是要解决以下问题：１）当光照射到金属表面时，从金属表面逸出来的光电子数和什么因素有关；２）光电子的初动能由什么因素决定；３）产生光电子的条件是什么；４）如何从理论上解释光电效应。4W石英窗光线经石英窗照在光电管的阴极Ｋ上，就有电子从阴极表面逸出——光电子。光电子在电场的作用下向阳极Ａ运动，形成光电流光电流。2、光电效应的实验规律AK阳极阴极AV5光电效应的实验规律：光电效应的实验规律：１）光电流与入射光强的关系1I2Iim1im2ioaUU12II饱和光电流强度与入射光强度成正比。NeI饱和所以，单位时间从金属表面逸出的总的光电子数与入射光强成正比。6２）光电子初动能与入射光频率的关系当K、A间加反向电压，光电子克服电场力作功。当逸出时初速度最大的光电子也不能到达阳极，光电流就为0，满足：1I2Iim1im2ioaUU12II光电流恰为0时所加的反向电压Ua称为截止电压。2maxmax21mEk||aUe截止电压的大小反映光电子初动能的大小。7实验表明：,||0UkUaaUCsKCu0Uo式中K和U0都是正数，K是一个普适恒量，不随金属的种类而变；U0对同一种金属是一个恒量，不同金属U0的值不同，即与金属的种类有关。,||0eUekUea,21:02maxeUekm即为表明：光电子逸出时的最大初动能随入射光的频率线性增加，而与入射光的强度无关。83）产生光电效应的条件（截止频率0——红限）对于每种金属材料，都相应的有一确定的截止频率0。所以，当入射光频率>0时，电子才能逸出金属表面。0称为光电效应的红限。而当入射光频率<0时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。４）光电效应是瞬时的。,02102maxeUekm要产生光电效应，必须有：,:0kU即,:00kU令截止频率与材料有关与光强无关。当光照射到金属表面上时，几乎立即就有光电子逸出。从光开始照射，到光电逸出所需时间<10-9s。910二、爱因斯坦的光量子假设二、爱因斯坦的光量子假设1、内容：光不仅在发射和吸收时以能量为h的微粒形式出现，而且在空间传播时也具有粒子性。即认为：一束光是一粒粒以光速c运动的粒子流，这些粒子称为光量子，简称光子。每一个光子的能量为=h。其中为光的频率，h为普朗克常数。不同频率的光子具有不同的能量。一束频率为ν单色平行光的光强，等于单位时间垂直通过单位横截面积的光子数N与每一光子能量h的乘积。NhI为了解释光电效应，1905年爱因斯坦在普朗克能量子假说的基础上提出光量子假设。11Amhm221在光电效应中，金属中的一个电子吸收一个光子后，就获得h的能量，2、爱因斯坦光电效应方程式中：A为电子逸出金属表面所需作的功，称为逸出功；为光电子的最大初动能。2021mKmE一部分用于电子逸出金属表面时需克服金属阻力需做的功Ａ（逸出功）。另一部分变为光电子的初动能Ek0。由能量守恒可得出：（爱因斯坦光电效应方程）12初动能及反向截止电压与成正比，而与光强无关。２）,0kE||aU的解释3、光电效应的解释0||kaEeUAh由可知，ahAUee１）截止频率0（红限）的解释,00kE,0AhhA0,AhhA0当入射光频率>0时，电子才能逸出金属表面，产生光电效应。不同金属具有不同的截止频率。212mhmA13４）光电效应瞬时性的解释光子与电子发生作用时，光子一次性将h的能量交给电子。只要光子频率大于截止频率，电子就能立即逸出金属表面，无需积累能量的时间，与光强无关。金属内电子吸收一个光子可以释放一个光...