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光電效應(yīng)方程

更新時(shí)間:2016/9/5 15:54:00  手機(jī)版

  愛因斯坦光電效應(yīng)方程:

  Ek=hυ-W(Ek是光電子的最大初動(dòng)能;W是逸出功,即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。)

  光電效應(yīng)的解法:

  (1)對光電效應(yīng)規(guī)律的問題掌握兩條線索、明確各概念間的對應(yīng)關(guān)系。

 、偃肷涔忸l率→決定光子能量→決定光電子的最大初動(dòng)能。

 、谌肷涔鈴(qiáng)度→決定單位時(shí)間內(nèi)接收的光子數(shù)→決定單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)。即:

  (2)對光電效應(yīng)方程的應(yīng)用,在理解光電效應(yīng)方程的基礎(chǔ)上,可以由方程式判定最大初動(dòng)能的變化,比較逸出功、極限頻率等情況,還可從圖線的斜率、截距等求解相關(guān)問題。

  光的強(qiáng)度與光電流強(qiáng)度:

  (1)關(guān)于光強(qiáng)光強(qiáng)是指單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于光的傳播方向上單位面積的能量,其計(jì)算公式為式中的Ⅳ為單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于光的傳播方向上單位面積的光子數(shù)。同頻率的光的強(qiáng)度隨Ⅳ的不同而不同。 Ⅳ相同而頻率不同的兩種光其光的強(qiáng)度也不同。由此可見,光的強(qiáng)度是由光的頻率v和光子數(shù)N共同決定的。

  (2)關(guān)于單位時(shí)間內(nèi)的光電子數(shù)在產(chǎn)生光電效應(yīng)的前提下.因?yàn)橐粋(gè)電子成為光電子只能吸收一個(gè)光子的能量,所以一定頻率的光的強(qiáng)度增大,則光電子數(shù)增加;不同頻率的光,即使光強(qiáng)增大,逸出的光電子數(shù)也不一定多。

  (3)關(guān)于光電流強(qiáng)度光電流強(qiáng)度是指光電流的飽和值(對應(yīng)從陰極發(fā)射出的電子全部被拉向陽極的狀態(tài)),因?yàn)楣怆娏魑催_(dá)到飽和值前,其大小不僅與入射光的強(qiáng)度有關(guān),還與光電管兩極間的電壓有關(guān),只有在光電流達(dá)到飽和值后才和入射光的強(qiáng)度成正比。在入射光頻率不變的情況下,光強(qiáng)正比于單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面上單位面積的光子數(shù),但若換用不同頻率的光照射,即使光強(qiáng)相同,從金屬表面逸出的光電子數(shù)也不相同,形成的光電流也不同。

  光電效應(yīng)的兩個(gè)圖像:

  (1)光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率變化而變化的圖像如圖所示。

  依據(jù)可知:當(dāng)即圖線在橫軸上的截距在數(shù)值上等于金屬的極限頻率。

  斜率k=h普朗克常量。

  圖線在縱軸上的截距在數(shù)值上等于金屬的逸出功:

  (2)光電流隨外電壓變化而變化的規(guī)律

  如圖所示,縱軸表示光電流,橫軸表示陰、陽兩極處所加外電壓。

  當(dāng)時(shí),光電流恰好為零,此時(shí)能求出光電子的最大初動(dòng)能,即此電壓稱為遏止電壓。

  當(dāng)時(shí),光電流恰達(dá)到飽和光電流,此時(shí)所有光電子都參與了導(dǎo)電,電流最大為

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