第2节光的粒子性1．了解光电效应及其实验规律，以及光电效应与电磁理论的矛盾。2．理解光电效应方程及其意义，会用爱因斯坦光电效应方程分析有关问题，了解爱因斯坦光子说的提出过程，感受实验探究在物理学发展中的作用。3．会用图象描述光电效应有关物理量之间的关系，能利用图象求最大初动能、截止频率和普朗克常量。4．了解康普顿效应及其意义，了解光子的动量。一、光电效应的实验规律1．光电效应：在光的照射下金属发射电子的现象，发射出来的电子叫做□光电子。2．光电效应的实验规律(1)存在□饱和电流。(2)存在遏止电压和□截止频率。(3)光电效应具有□瞬时性。二、爱因斯坦的光电效应方程1．光子说：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个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为□光子，频率为ν的光的能量子的能量为hν。2．爱因斯坦光电效应方程(1)表达式：□hν＝Ek＋W0或□Ek＝hν－W0。(2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于克服金属的□逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek。三、康普顿效应1．光的散射：光在介质中与物质微粒的相互作用，使光的□传播方向发生改变的现象。2．康普顿效应：在光的散射中，散射光中除了与入射光波长相同的成分外，还有波长□更长的成分的现象。3．康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有□动量，深入揭示了光的粒子性的一面。4．康普顿效应解释：光子的动量p＝□。当入射光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分□动量转移给电子，因此有些光子散射后波长□变长。判一判(1)不同频率的光照射到同一金属表面发生光电效应时，光电子的初动能可能相同，但最大初动能一定不同。()(2)用光照射光电管能发生光电效应，若给光电管加正向电压时，光电流随电压的增大会一直增大，加反向电压时，光电流随电压增大而逐渐减小至0。()(3)逸出功和截止频率均由金属本身决定，与其他因素无关。()(4)光电子的最大初动能与入射光的频率成正比。()提示：(1)√(2)×(3)√(4)×想一想(1)验电器开始带负电并与锌板相连，当用紫外线灯照射时，验电器夹角如何变化？提示：验电器夹角会先减小，待负电荷完全中和后，验电器会因带正电张角再次变大。(2)光电效应中的“光”是不是特指可见光？提示：不是，也包括不可见光。(3)怎样从能量守恒角度理解爱因斯坦光电效应方程？提示：爱因斯坦光电效应方程中hν是入射光子的能量，逸出功是W0，Ek是光子的最大初动能，其关系为电子获得的能量等于逸出功与光电子的最大初动能之和。因此爱因斯坦光电效应方程符合能量的转化和守恒定律。课堂任务对光电效应的理解1．光电效应的产生条件入射光的频率大于金属的极限频率。2．光电效应的规律(1)每种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须大于这个截止频率才能产生光电效应。(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。(3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s。(4)当入射光的频率大于截止频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。3．光电效应中五组易混淆的概念(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电，光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子，光子是光电效应的原因，光电子是光电效应的结果。(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，光子的能量全部被电子吸收，电子吸收了光子的能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功，才具有最大初动能。光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。(3)光子的能量与入射光的强度：光子的能量即每个光子的能量，其值为ε＝hν(ν为光子的频率)，其大小由光的频率决定。对于同种颜色(频率ν相同)的光，光较强时，单位体积内包含的光子数较多。(4)光电流和饱和电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和电流，在一定的光...
