人教版 (2019)选择性必修 第三册2 光电效应教课内容课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册2 光电效应教课内容课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了光的偏振现象，光的波动说理论，什么是光电效应等内容，欢迎下载使用。
知识与技能：1．通过实验了解光电效应的实验规律。2．知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。3．了解康普顿效应，了解光子的动量过程与方法：经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。3、情感态度与价值观：领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。【重点难点】1、重点：光电效应的实验规律2、难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义
问题1：回顾前面的学习，总结人类对光的本性的认识的发展过程？
双缝干涉现象单缝衍射现象
麦克期韦的电磁场理论，赫兹的实验
认真观察下面的实验点击下图视频图片开始播放
思考：视频中两个现象产生的原因
当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。逸出的电子称为光电子。
光电子定向移动形成的电流叫光电流
2.光电效应现象的原理图及分析电路图
1.在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，
这时( )A.锌板带正电，指针带负电B.锌板带正电，指针带正电C.锌板带负电，指针带正电D.锌板带负电，指针带负电
一、实验：如图甲是研究光电效应现象的装置图，图乙是研究光电效应的电路图，请结合装置图及产生的现象回答下列问题：
(1)在甲图中发现，利用紫外线照射锌板无论光的强度如何变化，验电器都有张角，而用红光照射锌板，无论光的强度如何变化，验电器总无张角，这说明了什么？
说明：金属能否发生光电效应，决定于入射光的频率，与入射光的强度无关。
矛盾：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。而实验表明:不同金属有不同的截止频率,入射光频率大于截止频率时才会发生光电效应。
光子说对光电效应规律的解释 由于光的能量是一份一份的E=hν，那么金属中的电子也只能一份一份地吸收光子的能量，而且传递能量的过程只能是一个光子对应一个电子的行为。如果光的频率低于截止频率，则光子提供给电子的能量不足以克服原来的束缚，就不能发生光电效应。而当光的频率高于截止频率时，能量传递给电子以后，电子摆脱束缚要消耗一部分能量，剩余的能量以光电子的动能形式存在。
二、实验：如图甲是研究光电效应现象的装置图，图乙是研究光电效应的电路图，请结合装置图及产生的现象回答下列问题：
(2)在乙图中光电管两端加正向电压，用一定强度的光照射时，若增加电压，电流表示数逐渐变大，当电压超过某个时，电流表示数不再变化；而光强增加时，同样电压，电流表示数会增大，这说明了什么？
说明：发生光电效应时，当入射光频率不变时，单位时间飞出的光电子个数只与光的强度有关。存在着饱和电流
说明：1、光的强度与饱和电流的关系：饱和电流与光强有关，与所加的正向电压大小无关。饱和电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的。对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和电流与入射光强度之间不是简单的正比关系。
2、电压与饱和电流的关系：在光照条件不变的情况下，在电流较小时电流随电压的增大而增大，但电流增大到一定值时，即使电压再增大，电流也不会再增大了
解释：发生光电效应时，在光的颜色不变的情况下，即频率不变，入射光越强，单位时间内发出的光电子数越多。
三、实验：如图甲是研究光电效应现象的装置图，图乙是研究光电效应的电路图，请结合装置图及产生的现象回答下列问题：
(3)在乙图中若加反向电压，当光强增大时，遏止电压(使光电流减小到0的反向电压)不变，而入射光的频率增加时，遏止电压却增加，这一现象说明了什么？
说明：光电子的能量与入射光频率有关，与光的强度无关存在着反向遏止电压，Uc是遏止电压，即光电流刚好为0时的反向电压。反向遏止电压的大小只与入射光的频率有关。
解释：.爱因斯坦的光电效应方程(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阻碍，温度不很高时，电子不能大量逸出，是由于受到金属表面层的引力作用，电子要从金属中挣脱出来，必须克服这个引力做功，做功的最小值叫做金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek。（3）hν＝Ek＋W0
[例1] (多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是(　　)A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和电流变大B.入射光的频率变高，饱和电流变大C.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生
解析　保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，单位时间内逸出的光电子变多，饱和电流变大，A正确；据爱因斯坦光电效应方程hν＝2(1)mv2＋W0可知，入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，饱和电流不变，B错误，C正确；当hνλ0的散射光。
4.用光子说解释康普顿效应
康普顿认为X射线的光子不仅具有能量，也像其他粒子那样具有动量，X射线的光子与晶体中的电子碰撞时要遵守能量守恒定律和动量守恒定律，求解这些方程，可以得出散射光波长的变化量Δλ，理论结果与实验符合得很好。如图为X射线的光子与石墨中电子碰撞前后状态的示意图。
2.一束黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是( )A.延长光照时间B.增大光束的强度C.换用红光照射D.换用紫光照射
3.关于光子说的基本内容有以下几点，不正确的是( )A.在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子B.光是具有质量、能量和体积的物质微粒子C.光子的能量跟它的频率成正比D.光子客观并不存在，而是人为假设的
4. 能引起人的视觉感应的最小能量为10-18J，已知可见光的平均波长约为0.6m，则进入人眼的光子数至少为 个，恰能引起人眼的感觉.