山东大学：空间科学与技术教学资源（实验课件）光电效应

光电效应杨田林

杨田林

光电效应现象一用弧光灯照射擦得很验电器锌板弧光灯亮的锌板，（注意用导线与不带电的验电器相连），使验电器张角增大到约为30度时，再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板，则验电器的指针张角会变大。。表明锌板在射线照射下失去电子而带正电

用弧光灯照射擦得很 亮的锌板，(注意用 导线与不带电的验电 器相连），使验电 器 张角增大到约为 30度 时，再用与丝绸磨擦 过的玻璃棒去靠近锌 板，则验电器的指针 张角会变大。 一、光电效应现象 表明锌板在射线照射下失去电子而带正电

验电器在光(包括不可见光)的照射下，从物体发射电子的现象叫做光电效应。发射出来的电子叫做光电子7

在光(包括不可见光)的照射下，从物体 发射电子的现象叫做光电效应。发射出来 的电子叫做光电子

光电效应规律二、1、产生光电效应的条件2、光电子最大初动能3、光电效应产生的时间光电流强度的决定4

二、光电效应规律 1、产生光电效应的条件 2、光电子最大初动能 4、光电流强度的决定 3、光电效应产生的时间

1、产生光电效应的条件如图所示装置，不同单验电器锌板弧光灯色光照射不同金属，要产生光电效应，必须有一个最低频率。用紫外线照射如锌板用能产生光电效应，用黄光照射则不能产生光电效应结论：任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应，低于这个频率的光，无论光强怎样大，也不能产生光电效应

1、产生光电效应的条件 如图所示装置，不同单 色光照射不同金属，要产 生光电效应，必须有一个 最低频率。 如锌板用紫外线照射， 能产生光电效应，用黄 光照射则不能产生光电效 应。 结论：任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的 频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应，低于这个 频率的光，无论光强怎样大，也不能产生光电效应

2、光电子最大初动能(1)最大初动能的概念(2)最大初动能的测定(3)最大初动能的结论

2、光电子最大初动能 (1)最大初动能的概念 (2)最大初动能的测定 (3)最大初动能的结论

(1)最大初动能的概念光电效应中从金属出来的电子，有的从金属表面直接飞出，有的从内部出来沿途与其它粒子碰撞，损失部分能量，因此电子速度会有差异，直接从金属表面飞出V的速度最大，其动能为最大初动能

光电效应中从金属出来 的电子，有的从金属表面直 接飞出，有的从内部出来沿 途与其它粒子碰撞，损失部 分能量，因此电子速度会有 差异，直接从金属表面飞出 的速度最大，其动能为最大 初动能。 (1)最大初动能的概念 V V

(2)最大初动能的测定单色光实验电路如图甲（其中单色光的入口C用石英窗），用来测定光电子的最大初动能。当图中电流表G读数为零时伏特表V中的读数就是图乙中的Umv2设光电子的最大初动能为一用若光电子置于左图匀强场中，则光电子作匀减速直线运动在电子运动的位移上，设电势差为U，电子电量为e，当eU=一mv2,电场对光电子做负功，光电子的动能将变为零，所以m e最大初动能eU就代表光电子的

(2)最大初动能的测定 实验电路如图甲（其中单色光的入 口C用石英窗），用来测定光电子的最大 初动能。当图中电流表G读数为零时， 伏特表V中的读数就是图乙中的U。 + + + + - - - - U 乙 甲 设光电子的最大初动能为 mv2 ， 若光电子置于左图匀强场中，则光电 子作匀减速直线运动。 2 1 m , e 最大初动能 2 1 在电子运动的位移上，设电势差为U， 电子电量为e，当eU= mv2 ,电场对光电 子做负功，光电子的动能将变为零,所以 eU就代表光电子的

（3）最大初动能的结论精确的实验表明光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光的频率增大而增大

（3）最大初动能的结论 光电子的最大初动能与入射 光强度无关，只随入射光的频 率增大而增大。 精确的实验表明:

3、光电效应产生的时间单色光图中发射光电子的阴极K，它相对图中A极电势可正可负。现将图中电源正负极反接（正向电压）移动P适当调整AK间初始电压，使光电子一旦飞出，电流表G指针就偏转，以便了解入射光照射多长时中间才产生光电效应实验结果即使入射光强度非常弱，只要入射光频率大于极限频率，电流表指针也几乎随着入射光照射立即偏转，精确实验表明，光电子发射至光电流产最多相差10-9秒

3、光电效应产生的时间 图中发射光电子的阴极K，它 相对图中A极电势可正可负。 现将 图中电源正负极反接（正向电压） 移动P适当调整AK间初始电压，使 光电子一旦飞出，电流表G指针就 偏转，以便了解入射光照射多长时 间才产生光电效应。 实 验 结 果 即使入射光强度非常弱，只要入射光频 率大于极限频率，电流表指针也几乎随着入 射光照射立即偏转，精确实验表明，光电子 发射至光电流产最多相差10-9秒。 甲