从图21-2的实验曲线可以看出,加速电压为零时, 光电流并不为零。仅当加以反向电压U时,光电流才 等于零。这一电压值U称为截止电压(又称遏止电压) 显然 m02=eU(21-1) 光强较大 光强较小 A 图21-1 电源 U 图 21-2
6 从图21-2的实验曲线可以看出，加速电压为零时， 光电流并不为零。仅当加以反向电压Ua时,光电流才 等于零。这一电压值Ua称为截止电压(又称遏止电压)。 显然 图21-2 -Ua U I o 光强较大 光强较小 Is a mυ = eU 2 2 1 (21-1) A U 电源 图21-1 - I A K
2光电子的初动能随入射光的频率线性增加,与 入射光的强度无关。 3存在红限 实验指出,对一给定的金属,当入射光的频率小于某 频率v时,无论入射光强如何,都没有光电子从金属 中逸出(即没有光电流)。这一频率v称为光电效应的 红限频率。实验指出,不同物质具有不同的红限频率。 4立即发射,时延不超过10 ●波动说的困难 以上实验结果是光的经典波动图像无法解释的。 按照光的波动说,金属在光的照射下,其中的电子受 到电磁波中电场作用而作受迫振动,吸收光波的能量, 从而逸出金属表面
7 2.光电子的初动能随入射光的频率线性增加，与 入射光的强度无关。 3.存在红限 实验指出,对一给定的金属, 当入射光的频率小于某 一频率o时, 无论入射光强如何, 都没有光电子从金属 中逸出(即没有光电流)。这一频率 o称为光电效应的 红限频率。实验指出,不同物质具有不同的红限频率。 4.立即发射，时延不超过10-9 s。 •波动说的困难 以上实验结果是光的经典波动图像无法解释的。 按照光的波动说,金属在光的照射下,其中的电子受 到电磁波中电场作用而作受迫振动,吸收光波的能量, 从而逸出金属表面
按照这种受迫振动的理论,光强愈大,受迫振动的 振幅愈大,发射出的光电子的初动能就应愈大。但实 验结果是光电子的初动能与入射光强无关,而与入射 光的频率成线性关系。 同时,只要入射光强足够大(入射能量足够多),金 属中的电子就能从光波中吸收足够的能量并积累到 定量值而逸出金属表面,根本不应存在红限。但实验 指出,当入射光的频率小于某一频率v时,无论入射光 强如何,都没有光电子从金属中逸出即没有光电流)。 其次,按照波动理论,能量的积累是需要一定时 间的。不会立即发射。理论计算表明,在功率为1mW的 入射光照射下逸出功为le的金属,从光开始照射到 释放出电子大约要等待16mn,这同光电效应瞬时响应 的实验结果完全不符合
8 按照这种受迫振动的理论，光强愈大，受迫振动的 振幅愈大，发射出的光电子的初动能就应愈大。但实 验结果是光电子的初动能与入射光强无关，而与入射 光的频率成线性关系。 同时，只要入射光强足够大(入射能量足够多)，金 属中的电子就能从光波中吸收足够的能量并积累到一 定量值而逸出金属表面，根本不应存在红限。但实验 指出，当入射光的频率小于某一频率o时, 无论入射光 强如何, 都没有光电子从金属中逸出(即没有光电流)。 其次，按照波动理论，能量的积累是需要一定时 间的。不会立即发射。理论计算表明,在功率为1mW的 入射光照射下,逸出功为1eV的金属，从光开始照射到 释放出电子,大约要等待16min,这同光电效应瞬时响应 的实验结果完全不符合
爱因斯坦光子假设 爱因斯坦认为,光不仅在发射和吸收时是以能量为 h颗粒形式进行的,而且以这种颗粒的形式以速度 c在空间传播。就是说,一束光就是以光速c运动的粒 子流,这种粒子称为光子。频率为y的光的光子能量 为 E=hy 21-2 式中,h=6.63×1034Js,是普朗克常数 根据爱因斯坦光子理论,光电效应方程为 hv=-mo +A 21-3) 1905年,爱因斯坦用光子理论成功地解释了光电 效应
9 二.爱因斯坦光子假设 爱因斯坦认为,光不仅在发射和吸收时是以能量为 h的颗粒形式进行的，而且以这种颗粒的形式以速度 c在空间传播。就是说，一束光就是以光速c运动的粒 子流，这种粒子称为光子。频率为的光的光子能量 为 E =h (21-2) 式中, h= 6.63×10-34 J·s，是普朗克常数。 根据爱因斯坦光子理论， h = m + A 2 2 1 (21-3) 1905年，爱因斯坦用光子理论成功地解释了光电 效应
逸出功:A=加vshe 21-4) 小结:光子的特性 hv=-mu+A (1)光子的能量E=hv=hc (2)光子的质量 E=mc E hy h 动质量:m=2 (21-5) 静质量:m=0 (3)光子的动量 DZ p=mc= 21-6) (光子的速度U=c
10 小结：光子的特性 (1)光子的能量 E =h =hc/ (2)光子的质量 逸出功： o o hc A h = = (21-4) c h c h c E m = = = 动质量： 2 2 (21-5) 静质量： 2 2 1 c m m o − = (光子的速度 =c) h = m + A 2 2 1 2 E = mc (3)光子的动量 = = h p mc (21-6) c = mo=0