光电效应有哪些规律_光电效应有哪几种.doc
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1、光电效应有哪些规律_光电效应有哪几种光电效应简介光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即光生电。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。科学家们在研究光电效应的过程中,物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解,这对波粒二象性概念的提出有重大影响。光电效应有哪些规律a.仅当照射物体的光频率不小于某个确定值时,物体才能发出光电子,这个频率蛳叫做极限频率(或叫做截止频率),相应的波长入。叫做极限波长。不同应中,基于光电导效应的光电元件有光敏电阻;基于光生伏特效应的光电元件有光电池等;此
2、外还有光敏二极管和光敏晶体管等。光电效应及其实验规律对于光电效应这一节,重点在于理解光电效应的含义及其实验装置和规律。下面就这个实验的装置和实验规律加以剖析。光电效应的含义:在光的照射下物体发射电子的现象,叫做光电效应,发射出来的电子叫做光电子。研究光电效应的实验装置如图1所示,阴极K和阳极A封闭在真空管内,在两极之间加一可变电压,用以加速或阻挡释放出来的电子。光通过小窗照到阴极K上,在光的作用下,电子从电极K逸出,并受电场加速而形成电流,这种电流称为光电流。实验结果发现,光和光电流之间有一定的依存关系。(1)在入射光的强度与频率不变的情况下,电流电压的实验曲线如图2所示。曲线表明,当加速电压
3、U增加到一定值时,光电流达到饱和值,这是因为单位时间内从阴极K射出的光电子全部到达阳极A。则饱和电流。另一方面,当加速电压逐渐减小到零,并逐渐变负时(这时电场力对于光电子来说是阻力),光电流并不降为零,这就表明从电极K逸出的光电子具有初动能。所以尽管有电场力阻碍它运动,仍有部分初动能比较大的光电子到达电极A。但由于单位时间内到达阳极A的光电子数减少,所以光电流就随着减小。随着反向电压越来越大,单位时间内到达阳极A的光电子数就越来越少,光电流也就越来越小。但是当反向电压增大到等于时,就能阻止所有的光电子飞向电极A,光电流降为零,这个电压叫遏止电压。它使具有最大初速度的光电子也不能到达电极A。这样
4、我们就能根据遏止电压来确定电子的最大初速度和最大初动能,即可得:,式中e为电子的电荷。(2)在用相同频率不同强度的光去照射电极K时,得到电流电压的曲线如图3所示。它显示出对于不同强度的光,是相同的,这说明同一种频率,不同强度的光所产生的光电子的最大初动能是相同的。但光电流强度不同,这是因为入射光的强度是由单位时间到达金属表面的光子数目决定的,而被击中的光电子(亦即吸收了光子能量的电子)数又与光子数目成正比,这样光的强度越大,被击出的光电子数就越多,则形成的光电流就越强。即当入射光的频率一定时,光电流的强度与入射光的强度成正比。(3)用不同频率的光去照射电极K时,实验的结果是:频率愈高,愈大,说
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