2 光的粒子性课堂互动三点剖析一、光电效应的实验规律1
光电效应的实验规律(1)存在饱和电流
在光照条件不变的情况下，随着所加电压增大，光电流趋于一个饱和值
实验表明，入射光越强，饱和电流越大，即入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多
(2)存在着遏止电压和截止频率
实验表明，对于一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的，光的频率改变时，遏止电压也会改变
实验还表明，光电子的能量与入射光的频率有关，而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
不同的金属截止频率不同
(3)效应具有瞬时性
当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照射到金属时立即产生光电效应，精确测量表明产生电流的时间不超过 10-9 s
光电效应与经典电磁理论的矛盾 按照经典电磁理论得出的结论应是：①光越强，光电子的初动能应该越大，所以遏止电压 Uc应与光的强弱有关；②不管光的频率如何，只要光足够强，电子都可获得足够能量从而逸出表面，不应存在截止频率；③如果光很弱，按经典电磁理论估算，电子需几分钟到十几分钟的时间才能获得逸出表面所需的能量，这个时间远远大于 10-9 s
二、爱因斯坦的光电效应方程1
光子：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的，频率为 ν 的光的能量子为 hν，h 为普朗克常量，这些能量子称为光子
光电效应方程：Ek=hν-W0式中 Ek为光电子的初动能，Ek= 21 mev2
应用光电效应方程解释光电效应(1)爱因斯坦光电效应方程表明，光电子的初动能 Ek与入射光的频率 ν 成线性关系，与光强无关
只有当 hν＞W0时，才有光电子逸出，νc=hW0 就是光电效应的截止频率
(2)电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流自然几乎是瞬时发生的
(3)光强越大时，包含的光子数较多，
