光电效应(教学设计)
光电效应
一、基本知识点
1、热辐射：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。
（1）、物体在任何温度下都会辐射电磁波，温度不同，所辐射电磁波的频率、强度也不同。当物体温度较低时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波（在红外线区域），不能引起人的视觉；当温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强，可见光所占份额增大，如燃烧的炭块会发出醒目的红光。
（2）、绝对黑体：在热辐射的同时，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。如果一个物体能够完全吸收投射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物质就是绝对黑体，简称黑体。
（3）、黑体辐射的实验规律
①、对于一般材料物体，辐射的电磁波除与温度 有关外，还与材料的种类及表面状况有关； ②、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑 体温度有关；
③、随着温度的升高，一方面黑体辐射各种波长 的电磁波的本领增加；
④、另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方 向移动。
（3）、普朗克能量量子化假设
①、能量子：黑体的空腔壁是由大量振子组成的；其能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。
②、当振子辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份进行。这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子，ε=hν，其中ν是电磁波的频率，h为普朗克常量（h=6.63⨯10-34J∙s）
（4）、能量量子化：在微观世界里，能量不能连续变化只能取分立值，这种现象叫能量量子化。
（5）、普朗克的能量子假说的意义：传统电磁理论认为光是一种电磁波，能量是连续的，能量大小决定于波的振幅和光照时间。普朗克为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释的困难而提出了能量子假说，使人类对微观世界的本质有了新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响。
2、光电效应
（1）、光电效应现象：
①、赫兹最早发现了光电效应现象； ②、定义：在光的照射下物体发射电子的现象， 叫做光电效应，发射出来的电子叫光电子。 ③
电现象 定义中的光包括不可见光和可见光 ④、使锌板发射出电子的光是弧光灯中紫外线。
（2）、光电效应实验规律
①、实验电路分析：
②、光电效应的实验结果
i过程分析：
ii 遏止电压UC：
iii最大初动能Ekm：
iv由三条曲线得出的结论是什么：在用相同频率不同强度的光去照射阴极K时，所产生光电子的最大初动能是相同的。
③、用不同频率的光去照射阴极K：
i截止频率 c：
ii通过图像得出的结论：
3、光电效应方程
（1）、经典电磁理论解释光电效应的困难
波动理论认为：光的能量是由光的强度决定的，而光的强度又是由光波的振
①、光电效应方程：
12mevm；W为逸出功 2
②、逸出功：电子从金属中逸出所需要的克服束缚而消耗的能量的最小值
（3）、光子说对光电效应规律的解释
①、由于光的能量是一份一份的，那么金属中的电子也只能是一份一份地吸收。而这个传递能量的过程也只能是一个光子对一个电子的行为。如果光的频率低于极限频率，则光子提供给电子的能量不足以克服原子的束缚，就不能发生光电效应；
②、电子接收能量的过程极其短暂，接受能量后的瞬间即挣脱束缚，所以光电效应的发生几乎是瞬间的；
③、发生光电效应时，光强度越大意味着单位时间内打在金属上的光子数越多，那么逸出的光电子数目也就越多，单位时间内逸出的光电子数与光照强度成正比。
二、典型例题 Ekm=hν-W；Ekm=
例1、人体表面辐射本领的最大值落在波长为940μm处，它对应的是何种辐射？能量子的值为多大？（可见光400--700nm
）（ε=2.12⨯10-22J）
例2、在一杯开水中放入一只温度计，开水静置室内，可以看到开水的温度是逐渐降低的，既然从微观的角度来看开水的能量是一份一份向外辐射，为什么它的温度不是一段一段地降低？
例3、用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek-ν图像，已知钨的逸出功是3.28 eV，