光电效应.ppt

1、光電效應在量子論上的重要地位n光是粒子還是波？n牛頓、惠更斯與虎克n粒子性：n黑體輻射與普朗克光量子假設：E=hf (38-2)n光子與光電效應(38-3)n光子有動量：康普頓效應(38-4)n波動性 n光是電磁波(Ch33)n光波是機率波？單光子干涉實驗(38-5)n電子也是波？物質波？(38-6)n光是波n1672，牛頓、惠更斯與虎克n牛頓的光學成就：三篇光學論文n三人論戰長達4年n1801，楊氏干涉實驗n1834，Maxwell預測光是電磁波n令牛頓敗訴的判決性實驗n1854，光速的測定(菲佐，流水實驗)n翻案：光是粒子n1900，普朗克假說n光電效應與康普頓效應n再翻案：光是波（什麼波

2、？電磁波？機率波？物質波？）n二造都對：波粒二元性n十九世紀末，黑體輻射的問題困擾了很多科學家，紛紛提出很多理論與假設來解釋，但總是不盡理想。1900年年底，普朗克(Planck,18581947)用了一個能量不連續的簡諧振子假設，依照波茲曼的統計方法，提出了黑體輻射公式。n1900年12月14日，普朗克假設：E=h，h=6.626075410-34 J.s。n普朗克的假說具有劃時代的意義，為物理學開啟了新的紀元。但當時，在最初五年之內，沒有人對這個假說有信心，就連普朗克本人也不太相信，一直企圖想回到過去，用連續來代替不連續。n1905年，愛因斯坦在他的關於光的產生和轉化的一個試探性觀點論文中

3、，發展了普朗克的量子假說，大膽提出了光量子概念和光電方程式，解釋了光電效應的現象。1916年密立根(Millikan,1868-1953,美)發表實驗證實愛因斯坦的光量子理論和光電方程並由此測得普朗克常數。n1918年，諾貝爾物理學獎頒給普朗克。n1921年，諾貝爾物理學獎頒給愛因斯坦。n1923年，諾貝爾物理學獎頒給密立根。n1887 赫茲赫茲(H.Hertz)在研究電磁場波動性質時無意中發現光電效應的現象。n1899 J.J.湯木生湯木生(J.J.Thomson,1856-1940)測量光電流的荷質比，肯定光電流和陰極射線同樣都是高速運動的電子，湯木生得1906諾貝爾獎。n1900 雷納雷

4、納(Lenard,1862-1947)發現改變光的強度對截止電壓沒有影響，1902 提出觸發假說，1905得諾貝爾獎。n1905 愛因斯坦愛因斯坦(Einstein)提出光量子理論和光電方程。1921得諾貝爾獎，因為密立根實驗證實了他的光電方程，光量子理論才開始被人們接受，因而得到此獎。(註：光子一詞是1926年由路易斯(Lewis)提出的)n19041916 密立根密立根(Millikan,1868-1953,美)歷經了十多年，終於在1916年發表實驗證實愛因斯坦的光量子理論和光電方程，並由此測得普朗克常數，1923得諾貝爾獎。n什麼是光電效應？陰極在光的照射下(特別是紫外光)，會更容易放出

5、帶負電的粒子，形成電流，稱為光電流。1900年，雷納發現的改變光的強度對截止電壓截止電壓沒有影響 光的頻率低於某一臨界值時，不論光有多強，也不會產生光電流，這個臨界值稱為截截止頻率止頻率，截止頻率隨金屬板的種類而異。光照到金屬表面，光電流就立刻產生。古典物理(光是波)無法解釋此現象n第一個實驗：1900 雷納(Lenard,1862-1947)發現改變光的強度對截止電壓沒有影響n截止電壓 Vstop：Kmax=eVstopn1902年，雷納雷納提出觸發假說，1905得諾貝爾獎。n1905年，愛因斯坦在他的關於光的產生和轉化的一個試探性觀點論文中，發展了普朗克的量子假說，大膽提出了光量子概念和光

6、電方程式，解釋了光電效應的現象。n光電方程式：stopeVhfKhfmax功函數n第二個實驗：1916，密立根(Millikan,1868-1953,美)n19041916 密立根密立根(Millikan,1868-1953,美)歷經了十多年，終於在1916年發表實驗證實愛因斯坦的光量子理論和光電方程，並由此測得普朗克常數，1923得諾貝爾獎。n截止電壓 Vstop：Kmax=eVstopn截止頻率 f0stopeVhfKhfmax功函數efehVstop)(n和光電效應有關的諾貝爾物理獎有哪幾個？n光電效應的應用怎樣讀取截止電壓？黃光應該有二條紫外線看不看得到？怎知電池有沒有電？（用完請 off）紫外I紫外II