19-2光电效应光的波粒二象性第十九章量子物理 光电效应实验的规律 (1)实验装置 光照射至金属表面,电子从金 属表面逸出,称其为光电子 (2)实验规律 ◆截止频率(红限)Vo 仅当v>V才发生光电效应, 截止频率与材料有关与光强无关 几种纯金属铯钠锌铱铂 金属的截|截止频率 止频率 /104H 4.5455508.06511.531929
19 – 2 光电效应 光的波粒二象性 第十九章 量子物理 一 光电效应实验的规律 V A （1）实验装置 光照射至金属表面, 电子从金 属表面逸出, 称其为光电子. （2）实验规律 截止频率（红限） 0 几种纯 金属的截 止频率 仅当 0 才发生光电效应， 截止频率与材料有关与光强无关 . 金属 截止频率 /10 Hz 14 0 4.545 5.50 8.065 11.53 铯 钠 锌 铱 铂 19.29
19-2光电效应光的波粒二象性第十九章量子物理 ◆遏止电压U U Cs K Cu eL Ek max 遏止电势差与入射光频率 具有线性关系. ◆瞬时性 0 当光照射到金属表面上时, 几乎立即就有光电子逸出 m2 2 ◆电流饱和值 in∝(光强) 。>1 遏止电压U与光强无关-U 0 O
19 – 2 光电效应 光的波粒二象性 第十九章 量子物理 1 I 2 I i m1 i m2 i −U0 o U 2 1 I I 电流饱和值 m i 遏止电压 U0 瞬时性 遏止电势差与入射光频率 具有线性关系. 0 Ekmax eU = 当光照射到金属表面上时， 几乎立即就有光电子逸出 i m I （光强） U0 0 Cs K Cu 遏止电压 U0 与光强无关
19-2光电效应光的波粒二象性第十九章量子物理 (3)经典理论遇到的困难 ◆红限问题 按经典理论,无论何种频率的入射光,只要其强度 足够大,就能使电子具有足够的能量逸出金属.与实 验结果不符. ◆瞬时性问题 按经典理论,电子逸出金属所需的能量,需要有 定的时间来积累,一直积累到足以使电子逸出金属 表面为止.与实验结果不符
19 – 2 光电效应 光的波粒二象性 第十九章 量子物理 按经典理论，电子逸出金属所需的能量，需要有 一定的时间来积累，一直积累到足以使电子逸出金属 表面为止.与实验结果不符 . （3）经典理论遇到的困难 红限问题 瞬时性问题 按经典理论,无论何种频率的入射光,只要其强度 足够大，就能使电子具有足够的能量逸出金属 .与实 验结果不符
19-2光电效应光的波粒二象性第十九章量子物理 二光子爱因斯坦方程 (1)“光量子”假设光子的能量为E=hv (2)解释实验 爱因斯坦方程hl =-m02+ 逸出功与 材料有关 ◆对同一种金属,W一定,Ek∝v,与光强无关 几种金属的逸出功 匚金属钠铝」锌铜银铂 W/eV2284.084.314,704.73635
19 – 2 光电效应 光的波粒二象性 第十九章 量子物理 二 光子 爱因斯坦方程 （1） “光量子”假设 光子的能量为 = h （2） 解释实验 几种金属的逸出功 金属 钠 铝 锌 铜 银 铂 W / eV 2.28 4.08 4.31 4.70 4.73 6.35 爱因斯坦方程 h = m +W 2 2 1 v 逸出功与 材料有关 对同一种金属， W 一定， Ek ，与光强无关
19-2光电效应光的波粒二象性第十九章量子物理 爱因斯坦方程hpl -mo+w ◆逸出功W=hvo 产生光电效应条件条件v>v=W/h(截止频率 光强越大,光子数目越多,即单位时间内产生光电 子数目越多,光电流越大.(V>Vo时) 光子射至金属表面,一个光子携带的能量hv将 次性被一个电子吸收,若V>vo,电子立即逸出, 无需时间积累(瞬时性)
19 – 2 光电效应 光的波粒二象性 第十九章 量子物理 逸出功 W = h 0 爱因斯坦方程 h = m +W 2 2 1 v =W h 产生光电效应条件条件 0 （截止频率） 光强越大，光子数目越多，即单位时间内产生光电 子数目越多，光电流越大.（ 0 时） 光子射至金属表面，一个光子携带的能量 将一 次性被一个电子吸收，若 ，电子立即逸出， 无需时间积累（瞬时性）. h 0