教師招聘考試：光電效應(yīng)講解解析

http://jilin.hteacher.net 2023-06-06 11:05 吉林教師招聘 [您的教師考試網(wǎng)]

一.光電效應(yīng)實驗

1.赫茲(麥克斯韋提出麥克斯韋方程組，并預(yù)言了電磁波的存在后麥克斯韋就去世了。赫茲用實驗證實了電磁波的存在，不僅如此赫茲還發(fā)現(xiàn)另外一個現(xiàn)象即當(dāng)一定頻率的光照到金屬板上金屬板會有電子溢出)。

為什么說光電效應(yīng)不能用波動性解釋呢，因為人們在這些實驗中發(fā)現(xiàn)了一些特殊現(xiàn)象。改變光強改變頻率看電子從金屬板中出來有什么區(qū)別，會發(fā)生什么現(xiàn)象。

2.現(xiàn)象

3.經(jīng)典電磁理論

①光的能量由光強決定。

光是指的是電磁波振幅的平方成正比，傳統(tǒng)理論認(rèn)為光的能量由光強決定，光越亮能量越大，能量大按理說撞出電子飛出的動能越大，但實驗結(jié)果是撞出的電子動能與光的強度無關(guān)，與頻率有關(guān)。矛盾1。

②能量是可以積累的。

也就是說假如有一束光的頻率比較低，照射在金屬板上不能發(fā)生光電效應(yīng)，沒關(guān)系只要多照一會這個電子能量積累一會電子就能飛出。但事實上如果光的頻率不夠的話，不管光強有多少，不管照射多久都不發(fā)生光電效應(yīng)，而如果頻率夠的話不需要能量和時間積累就能發(fā)生。矛盾2。

這些矛盾又該如何解釋呢?有很多科學(xué)家開始把以前的理論修修補補，這是有人橫空出世提出一套新的理論去解釋光電效應(yīng)，同時開啟了一個新的物理學(xué)，這就是愛因斯坦。愛因斯坦對此現(xiàn)象進行了解釋。

二.愛因斯坦(愛因斯坦有很多貢獻，廣義相對論、狹義相對論，但是他唯一一次獲得諾貝爾獎就是解釋了光電效應(yīng))。

1.普朗克(為了解釋黑體輻射問題提出了一個新的概念：能量子。)

就是說振動帶電粒子的能量是一份一份的，能量量子。這和人們傳統(tǒng)認(rèn)識不一樣，人們認(rèn)為能量是連續(xù)可變的，但普朗克說不是。當(dāng)初為了解釋黑體輻射問題只能這樣認(rèn)為。

但愛因斯坦說我要是借用這個觀點就能很好的解釋光電效應(yīng)。

愛因斯坦解釋，普朗克說振動帶點粒子的能量是一份一份的，那我也可以認(rèn)為光的能量也是一份一份的。把光的每份能量叫做光子。

2.愛因斯坦

也就是說光子的能量就是跟頻率成正比，頻率越高能量就越高。人家又說光強又是什么意思，以前說光強代表能量，這里說光子能量由頻率決定，那光強在哪呢?愛因斯坦解釋道光強代表光子個數(shù)，也就是說光強越大光越亮，表明光子越多，光子總能量越大。這是愛因斯坦的一個結(jié)論，那么為了解釋光電效應(yīng)實驗，他還提出了一下想法。

3.逸出功