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高考志愿填报:经典电磁理论对光电效应现象解释的困难

更新时间:2024-03-26 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

(1)波动理论无法解释极限频率。 根据经典电磁理论,电磁波的能量是可以叠加和积累的,所以抑制电压应该与光的强度有关,而与光的频率无关,所以不应该有截止频率。 但实验事实是抑制电压与光强无关,并且确实存在截止频率。Ot3物理好资源网(原物理ok网)

(2)光电子的最大初始动能应与光强有关,与频率无关。Ot3物理好资源网(原物理ok网)

(3)弱光照射时应有一个能量积累过程,且不宜瞬时发生。Ot3物理好资源网(原物理ok网)

2.爱因斯坦光电效应方程Ot3物理好资源网(原物理ok网)

(1)光子理论:爱因斯坦于1905年提出,光在空间中传播是不连续的,而是分成几部分,每一部分称为光子。 光子的能量与其频率成正比。 即,ε = hν,其中h是普朗克常数(h = 6.63X10⁻3⁴J·s),ν是光的频率。Ot3物理好资源网(原物理ok网)

(2)功函数:同一金属上的不同电子从金属中逸出所需的功不同,但有一个最小值。 对于同一金属,该最小值是确定的。 我们称这个最小功为金属的功函数,用W₀表示。 不同金属的功函数不同,功函数仅与金属种类有关。Ot3物理好资源网(原物理ok网)

(3) 光电效应方程:Ek=hν-W₀。Ot3物理好资源网(原物理ok网)

其中爱因斯坦光电效应方程,E为光电子的最大初始动能,W₀为金属的功函数。 注意正确理解光电效应方程。Ot3物理好资源网(原物理ok网)

3.光电效应方程的理解Ot3物理好资源网(原物理ok网)

(1) 式中,Ek为光电子的最大初始动能。 对于某个光电子,其离开金属时的动能可以是0到Ek范围内的任意值。Ot3物理好资源网(原物理ok网)

(2)光电效应方程表明,光电子的最大初始动能与入射光的频率ν成线性关系(注意不是比例关系),与光强无关。Ot3物理好资源网(原物理ok网)

(3) 光电效应方程包括产生光电效应的条件,即Ek=hν-W₀>0,即hν>W₀,ν>W₀/h=νc,νv=W₀/h为限制受辐射金属的频率。 。Ot3物理好资源网(原物理ok网)

(4) 光电效应方程本质上是一个能量守恒方程,即能量E=hν的光子被电子吸收。 电子利用该能量的一部分来克服金属表面的吸引力做功,另一部分则在电子离开金属时进行。 表面动能。 如果克服吸引力所做的功至少为W₀爱因斯坦光电效应方程,假设电子离开金属表面时的最大动能为Ek,根据能量守恒定律,Ek=hv-W₀。Ot3物理好资源网(原物理ok网)

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