光电效应的三个公式
第一个方程光子的能量
$E=hν$
E表示光子能量h表示普朗克常量,v为入射光频率。这个方程是爱因斯坦,提出光是不连续的,而是一份一份的每一份光子能量可以用这个公式来表示。每一份光子能量跟它的频率成正比。
第二个方程爱因斯坦的光电效应方程
$Ek=hν-W_0$
h表示普兰克常量,v表示入射光的频率,W0表示逸出功,这个方程求的是Ek表示动能最大的光电子所具有的能量。用入射光子能量减去逸出功等于光电子出来的正能量。
第三个方程截止电压
$Ek=eUc$
根据爱因斯坦的光电效应实验,光电子出来会进入电路中,当外电路电压调到一定值的时候电子就进不了电路中。那么此时电子走到负极所做的功。刚好就等于电子出来的动能。Ek表示光电子出来的动能。e表示电子的电荷量,Uc表示截止的电压。
整个实验的思路是这样,用能量为hv的光去照射金属,金属表面就会出现光电子,我们使用爱因斯坦的光电效应方程,就能够求出光电子出来的动能,光电子,又要到负极去,外电路的电源要对它做负功。
光电效应 波粒二象性
知识点一、光电效应
1.定义
照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出的现象。
2.光电子
光电效应中发射出来的电子。
3.光电效应规律
(1)每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。低于这个频率的光不能产生光电效应。
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大。
(3)光电效应的发生几乎瞬时的,一般不超过$10^{-9}s$。
(4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。
知识点二、爱因斯坦光电效应方程
1.光子说
在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光的能量子,简称光子,光子的能量$ε=hν$。
其中$h=6.63×10^{-34}J·s$。(称为普朗克常量)
2.逸出功W0
使电子脱离某种金属所做功的最小值。
3.最大初动能
发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。
4.爱因斯坦光电效应方程
(1)表达式:$Ek=hν-W_0$。
(2)物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能$Ek=\frac{1}{2}m_e v^2$。
知识点三、光的波粒二象性与物质波
1.光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。
(2)光电效应说明光具有粒子性。
(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性。
2.物质波
(1)概率波
光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方,因此光波又叫概率波。
(2)物质波
任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长$λ=h/p$,p为运动物体的动量,h为普朗克常量。
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