高中物理第49章：光电效应知识点
1、光电效应
如图1所示，当用弧光灯照射锌板时，与锌板连接的验电器就带正电，即锌板也带正电。这意味着锌板在光的照射下会发射电子。
图1
（1）定义：物体在光的照射下发射电子的现象称为光电效应，发射的电子称为光电子。
(2)研究光电效应的实验装置(如图2所示)。阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极。 K 受光照射时可以发射光电子。 K、A之间加电源，电压可以调节，正负极也可以互换。
图2
2.光电效应定律
(1)光电效应实验结果
首先，当入射光的强度和频率不变时网校头条，IU的实验曲线如图3所示。该曲线表明，当加速电压U增大到一定值时，光电流达到饱和值Im。这是因为单位时间内从阴极K发射的所有光电子均到达阳极A。如果单位时间从阴极K逸出的光电子数为n，则饱和电流Im = ne，其中e为电子电荷。另一方面，当电压U下降到零并开始反向时，光电流并没有下降到零，这说明从阴极K逸出的光电子具有初始动能，因此虽然存在电场阻碍当其运动时，仍有部分光电子到达阳极A，但当反向电压等于-Uc时，可以阻止所有光电子飞向阳极A，使光电流降至零。该电压称为阻止电压，它阻止具有最大初速度的电子到达阳极A。如果测量抑制电压时不考虑回路中的接触电势差，则可以确定最大速度vm和最大动能基于抑制电压-Uc的电子能量，即
图3
当阴极K受到相同频率、不同强度的光照射时，得到的IU曲线如图4所示，表明不同强度的光下，Uc是相同的。这说明相同频率、不同强度的光作用时产生的光电子的最大初始动能是相同的。
另外，用不同频率的光照射阴极K时，实验结果为：频率越高，Uc越大，如图5所示，
它与Uc呈线性关系，如图6所示。频率低于ν0的光无论多么强都不能产生光电子。因此，ν0 称为截止频率。对于不同的材料，截止频率是不同的。
(2)光电效应的实验规则
①饱和电流Im的大小与入射光的强度成正比，即单位时间内逃逸的光电子数与入射光的强度成正比（见图4）。
②光电子的最大初始动能（或逮捕电压）与入射光的强度无关（见图4，其中I01、I02、I03代表入射光的强度），而仅与入射光的强度有关。入射光的频率。频率越高光电效应 高中物理，光电子的频率也越高。初始动能越大（见图5）。
③频率低于ν0的入射光，无论光有多强、照射时间多长，都不能引起光电子逃逸。 ④光的照射和光电子的逃逸几乎是同时的，在测量精度范围内（<10-9s）观察不到两者之间存在滞后现象。
3.解释光电效应的难点
(1)功函数：从某种金属中除去电子所做的功的最小值，用W0表示。不同金属的功函数不同。
(2)光电效应与光的电磁理论之间的矛盾。
矛盾之一：光的能量与频率有关，而不是像波动论中那样由振幅决定。根据光的波动理论，无论光的频率如何，只要照射时间足够长或光的强度足够大，就可以产生光电效应。 ，但实验结果表明光电效应 高中物理，产生光电效应的条件是入射光频率大于一定的极限频率，光电效应的最大初始动能与入射光频率呈线性关系，与入射光频率无关与光强度有关。根据能量的观点，电子要飞出物体，必须具有一定的能量，而这种能量只能来自照射光。为什么实验表明发射电子的能量与照射光的强度无关，而是与照射光的光强有关？频率有关？这个问题极大地困扰了物理学界，并对经典的光波动理论提出了挑战。
矛盾二：光电效应发生的时间很短，电子吸收的能量是瞬间完成的，而不是像波动理论预测的那样逐渐积累。
当一束很细的光束照射到物体上时，它的能量会分布到大量的原子上。如何才能在很短的时间内将足够的能量集中到电子上飞出物体呢？
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