第二十二章 第一节 光电效应 光子_1光电效应光子已改完

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问题7：入射光强不影响光电子的最大初动能，那么入射光强可以对什么发生影响呢?

（把紫外线管靠近锌板，改变紫外线管与锌板的距离，检流计指针偏转幅度相应地发生变化）这个现象说明什么?（说明入射光强度增大时，光电流强度也增大．精确的实验表明，光电流强度与入射光强度成正比关系，这是光电效应的第4条规律．）

（板书：

4、光电流随入射光强度的增大而增大．）

通过对实验现象的观察、分析，得出了光电效应的规律．通过阅读课本，让学生熟悉这4条规律．看表格思考下列问题：

（1）某光恰能使锌发生光电效应，那么能使课本中表格内哪些金属发生光电效应?

（2）表中哪种金属最易发生光电效应?

（3）为什么各种金属的极限频率不同?）

3、波动理论在解释光电效应时的矛盾

为什么说光的波动理论无法解释光电效应的规律？从光电效应的发生过程来看，电子吸收入射光能量后才能挣脱原子核的束缚，所以我们应从能量的角度来分析光效应．光的波动理论是这样描述光的能量的：（1）能量是连续的；（2）振幅（光强）越大，光能越大，光的能量与频率无关．大家想一想，波动理论为什么无法解释光电效应的规律?

（1）我们先来分析第一条规律：存在极限频率．

按波动理论，不论什么频率的光，只要光强足够大，就应该发生光电效应，不应存在极限频率．

（板书：波动理论的困难：

1、不应存在极限频率）

（2）波动理论能解释光电子的最大初动能与入射光强无关吗?

按波动理论，入射光强越大，光能越大，飞出的光电子初动能就应越大．事实是光电子的最大初动能仅与入射光频率有关．

（板书：

2、光电子最大初动能的大小应与光强有关，与无关）

（3）光电效应几乎是瞬时发生的．也就是说，不论入射光强多么弱，只要，就立即能发生光电效应．光太弱时，按波动理论，要达到使光电子飞出的能量，要有一个能量积累过程．事实上光电效应几乎瞬时发生说明一旦发生光电效应，几乎不需要能量的积累过程．（板书：

3、弱光照射时应有能量积累过程，不应瞬时发生）

（4）波动理论能够解释第四条规律——随着光强的增大，光电流也在增大．

通过上面的分析，光的波动理论在解释光电效应时遇到了巨大的困难．后来，爱因斯坦在普朗克量子化理论的启发下，提出了光子学说．

4、光子说

阅读课文分析：

问题8：光子说与波动理论的主要区别是什么?

（光子说认为能量是一份一份的，与频率有关，而波动说认为能量是连续的，与频率无关．）

普朗克认为电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的进行的，理论计算的结果才能和实验事实相符，这样的一份能量叫做能量子，普朗克还认为每一份能量等于，其中叫做普朗克常量，实验测得：

普朗克将物理学带进了量子世界，受到普朗克的启发，爱因斯坦在1905年提出，在空间中传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子，光子的能量跟光的频率成正比，即：

这个学说后来就叫做光子说．（关于光子说的内容可以让学生自学）

光子说的这两点实际上是针对波动理论的两大要害提出的．爱因斯坦当时在实验事实还不是很充分的时候，提出了光子说，是对科学的重大贡献．这也说明理论与新的实验事实不符时，要根据事实建立新的理论，因为实践是检验真理的唯一标准．

5、光电效应方程

（1）光电效应中，金属中的电子在飞出金属表面时要克服原子核对它的吸引而做功，某种金属中的不同电子，脱离这种金属所做的功也不一样，使电子脱离某种金属所做的功的最小值叫做这种金属的逸出功．（板书：

1、逸出功）

（2）如果入射光子的能量大于逸出功，那么有些光子在脱离金属表面后还有剩余的能量——也就是说有些光电子具有一定的动能，就有下面的关系：

这个关系式通常叫做爱因斯坦光电方程．

（板书：爱因斯坦光电效应方程：）

这部分内容对一般学生只需简单介绍，对层次较好的学生可以练习简单计算，深入理解方程的意义．

（三）例题分析（参考课文例题和备课资料）

（四）课堂总结

教案点评：

本节重点是光电效应及其产生条件，光子学说，光电效应方程．本教案围绕光电效应及其产生条件，光子学说，光电效应方程等知识点进行讲解，由浅入深，思路明确，合理使用此教案可以达到较好的教学效果．