1、光电效应 光子一、光电效应及其实验规律(1)光电效应：在光的照射下物体发射电子的现象发射出来的电子叫光电子二、光子说对光电效应规律的解释1.光子说：光是不连续的，而是一份一份的，每一份光叫光子，光子的能量（1）光子的能量公由光的频率决定，与光的强度无关（2）光子作为整体被电子吸收，而使电子的能量立即增大（3）单位时间内通过垂直光前进方向上单位面积的光子数越多光强越大光的强度指的是单位时间里入射在垂直光的传播方向上的单位面积上的光子总能量在入射光频率不变的情况下，光强与光子数成正比。换用不同频率的光，光强相同，光子数目不同，频率越大的光，其光子数越少。2。光子说对光电效应规律的解释电子从金属中飞
2、出时需要克服原子核对它的吸引而做功，全电子脱离某种金属所做功的最小值叫做这各金属的逸出功。用W表示当光子照射到金属上时，它的能量实金属中的某个电子全部吸收，如果能量足够大，成为光电子，光电子的发射时间很短，不需要能量的积累过程。电子吸收光子的能量后，可能向各个方向运动，电子逃逸出来时损失的能量不同，因而它们离开金属表面的初动能不同只有直接从金属表面直接飞出来的电子的初动能最大，这时光电子克服原子核的引力所做的功叫这种金属的逸出功W。对于某一金属而言，逸出功W一定，故入射光的频率越大，光电子的最大初动能也越大；若入射光的频率比较低，使得 W,就不能产生光电效应，若=W，这时光子的频率就是发生光电
3、效应的极限频率由于不同金属的逸出功不同，才它们的极限频率不同如果能发生光电效应时，照射光增强时，单位时间内入射的光子数增多，自然产生的光电子数也越多照射光频率决定是否产生光电效应发生光电效应时光电子的最大初动能光的强度决定单位时间内发射出的光电子数爱因斯坦光电效应方程其中表示最大初动能（2）光电效应的规律A。任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光无论多么强或照射时间多么长，都要不会发生光电效应B。光电子的最大初动能与入射光的强度和照射时间无关，只随着入射光频率 的增大而增大。C。入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过s.D.当入射光的频率大于极限频率时，单位时间从金
4、属表面逸出的光电子数目与入射光的强度成正比。光电管的工作过程3。光电效应方程例1用波长为200nm的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是2.94ev.用波长为160nm的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子的最大动能是多少？例2一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是（）A。若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子数增加B。若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加C。若改用紫光照射，则可能不会发生光电效应D。若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初堋能增加AD例3对光电效应的解释正确的是（）A。金属内的每个电子吸收一个或一个以上的光子，当它积累的能量足够大时，就能
5、逸出金属B。如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所城做的最小功，便不能发生光电效应C。发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大廉动能就越大D。由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不同BD例4如图所示，一光电管的阴极用极限波长的钠制成，用波长的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1v,光电流的饱和值（最大值）I=0.56 (1)求每秒内由K极发射的电子数；（2）求电子到达A极时的最大动能；（3）如果电势差U不变，而照射光的强度增至原值的三倍，此时电子到达A极时的最大动能是多大？（普朗克常量）A
6、AKV当阴极K发射的光电子鳝到达阳极A时电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流，如果再增大AK间的电压，电流值也不会再增大了。因此光电流的饱和I与每秒阴极的光电子数的关系是I=ne电子从阴极K飞出的最大初动能。电子从阴极K飞向阳极A时还会被电场加速，电场力做功会使其动能进一步增大。解答（1）光电流达到饱和时，每秒内通过某一横截面的电子数等于每秒内从阴极发射出的光电子数，设每秒内发射的电子数为n,则（2）由爱因斯坦光电效应方程，可得从阴极飞出时光电子的最大初动能在AK间加电压U时，电子到达阳极时的动能代入数值得（3）根据光电效应规律，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，如果电压U也不变，则电子到达A极的最大动能也不会变。例5 已经证明，1s内进入跟眼睛瞳孔波长为5560 的光子数57个时，我们就感到有光（眼睛对于这个波长的绿光最灵敏）。设太阳向四周辐射的能量约有是可见光，若鳝可见光光子的平均波长为5560 ，在传播过程中没有能量损失，瞳孔直径为4mm，那么距太阳多少光年的距离仍能看到太阳？（太阳辐射总功率为W）解析1.E=h 2.能量球面辐射模型