第一课时:光电效应光子编写:何万力审稿:周河先4.20【学习目标】1.理解光电效应现象及其与光的电磁理论的矛盾.(B级)2.理解并记忆光电效应的规律.(B级)3.理解光子说及其对光电效应的解释(C级)4.理解爱因斯坦光电效应方程并会用来解决简单问题(C级)【学习重点】1.光电效应的规律及光子说2.理解光电效应方程并能解释光电效应的规律【学习难点】1.如何解释光电效应2.理解爱因斯坦光电效应方程及应用【知识链接】通过前一章的学习我们已知道光具有波动性,光波就是电磁波.以惠更斯为代表的“光的波动说”一派似乎取得全胜,但出人意料的是,就在这时候,又发现了用波动说无法解释的新现象——光电效应现象.对这一现象及其他相关问题的研究,使得量子物理飞速地发展起来.在这一章,我们将学习量子论初步.今天学习的内容是光电效应光子.【自主学习】1、(A级)在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射________的现象,叫做光电效应,发射出的________叫光电子.2、(A级)光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个_______,入射光的频率必须________这个频率,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________,只随入射光的________增大而增大.(3)入射光照射到金属板上时,光电子的产生几乎是瞬时的,一般不会超过________s.(4)当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与________成正比.3、(B级)光电效应与光的经典电磁理论的矛盾按照光的经典电磁理论,光电效应应具有以下特点:①光越强,光电子的初动能应该越大,即光电子的最大初动能与光的强弱有关;②不管光的频率如何,只要光足够强,经过足够长的时间,电子都可积累获得足够能量从而逸出表面,不应存在极限频率;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10-9s.4、(A级)光子说能很好地解释光电效应的实验规律:光子说是提出的,他认为光是一份一份地不连续传播的,每一份叫做一个光子,光子能量跟它的______成正比,即E=__________.其中h为常量,数值h=,5、(A级)光电效应方程由爱因斯坦首先提出,表示式为:EK=___________.6、(C级)光子说对光电效应的解释光子照射到金属上时,某个电子吸收________后动能变大,若电子的动能增大到足以克服原子核的引力时,便飞出金属表面,成为___________.(1)光子的能量和______有关,金属的逸出功是一定的,光子的能量必须______逸出功才能发生光电效应,这就是每一种金属都存在一个极限频率的原因.(2)光照射到金属上时,电子吸收光子能量不需积累,吸收能量立刻增大动能,并逸出金属表面成为光电子,所以几乎是瞬时的。(3)电子吸收光子能量后,从金属表面逸出,其中金属表面电子克服逸出功飞出金属表面具有最大初动能,根据能量守恒,应是:mvm2=_________该方程称为爱因斯坦光电方程,显然最大初动能和入射光子_________有关.(4)光强越大,单位时间内入射光子数越多,因此在单位时间内从金属中逸出的光电子数越多,故:光电子形成的光电流与光强成正比.7、光电效应的应用:利用光电效应可以将_____信号装变为____信号,动作迅速灵敏。光电管就是这样的一种光电器件。(参考《步步高》156页)【巩固练习】8、(A级)用一束紫外线照射连在原不带电的验电器金属球上的锌板时,发生了光电效应,这时发生的现象是()A.验电器内的金属箔带正电B.有电子从锌板上飞出来C.有正离子从锌板上飞出来D.锌板吸收空气中的正离子9、(A级)对于光子的认识,正确的是()A.光子说中的光子就是牛顿在微粒说中所说的“微粒”B.光子说中的光子就是光电效应中的光电子C.在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子用心爱心专心D.光子的能量跟光的频率成正比10、(A级)光电管是一种把_______信号转换成________信号的器件,它主要用于自动化控制等技术装置里.11、(B级)用绿光照射一光电管,能产生光电流,欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,下列哪种措施是正确的()A、改用红光照射B、增大绿光的强度C、增加光照时间D、改用紫光照射12、(B级)如图所示...