2017-2018学年粤教版选修3-5 第二章 第二节 光 子 学案
2017-2018学年粤教版选修3-5    第二章 第二节 光 子   学案第2页

  物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的,只能是hν的整数倍,hν称为一个能量量子,h称为普朗克常量。

  (2)能量量子假说的意义:

  这个假说可以非常合理地解释某些电磁波的辐射和吸收的实验现象,而这些实验现象是传统电磁理论难以解释的。

  2.对光子假说的理解

  (1)光子假说的内容:

  ①光的能量不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子。

  ②每一个光子的能量为hν,其中h是普朗克常量,h=6.63×10-34J·s,ν是光的频率。

  (2)光子假说的意义:

  ①利用光子假说,可以完美地解释光电效应的多种特征。

  ②爱因斯坦把普朗克的能量量子化思想推广到辐射场的能量量子化,其光子概念是量子思想的一个质的飞跃。

  3.对光电效应方程的理解

  (1)光电效应方程表达式:

  hν=mv+W或hν=Ekm+W

  其中W称为逸出功,是电子从金属表面逸出时克服表面引力所做的功。

  (2)光电效应方程的意义:

  金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一部分用于克服金属的逸出功,剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek,是能量守恒的体现。

  (3)光电效应的Ekm-ν图像:

  对于某一种金属,逸出功W一定,h又是一常量,根据光电效应方程知:Ekm=hν-W,光电子的最大初动能Ekm与入射光的频率ν呈线性关系,即Ekm-ν图像是一条直线(如图2-2-1所示)。

  斜率是普朗克常量,截距是金属的极限频率ν0。

  

  (1)光电效应方程中Ekm是指光电子的最大初动能,一般光电子离开金属时动能大小在0~Ekm范围内;公式中的W是指光电子逸出时消耗能量的最小值,对应从金属表面逸出的光电子。

  (2)光电效应方程表明,光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系,与光强无关。

  

爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图2-2-2所示,