text":"【物理学家|高三物理教案 光电效应】高三物理教案 光电效应
光电效应
三维教学目标
1、知识与技能
(1)通过实验了解光电效应的实验规律 。
(2)知道爱因斯坦光电效应方程以及意义 。
(3)了解康普顿效应 ， 了解光子的动量
2、过程与方法：经历科学探究过程 ， 认识科学探究的意义 ， 尝试应用科学探究的方法研究物理问题 ， 验证物理规律 。
3、情感、态度与价值观：领略自然界的奇妙与和谐 ， 发展对科学的好奇心与求知欲 ， 乐于探究自然界的奥秘 ， 能体验探索自然规律的艰辛与喜悦 。
教学重点：光电效应的实验规律
教学难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义
教学方法：教师启发、引导 ， 学生讨论、交流 。
教学用具：投影片 ， 多媒体辅助教学设备
(一)引入新课
回顾前面的学习 ， 总结人类对光的本性的认识的发展过程?
(多媒体投影 ， 见课件 。 )光的干涉、衍射现象说明光是电磁波 ， 光的偏振现象进一步说明光还是横波 。 19世纪60年代 ， 麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质 。 然而 ， 出人意料的是 ， 正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候 ， 又发现了用波动说无法解释的新现象——光电效应现象 。 对这一现象及其他相关问题的研究 ， 使得人们对光的又一本质性认识得到了发展 。
(二)进行新课
1、光电效应
实验演示1：(课件辅助讲述)用弧光灯照射擦得很亮的锌板 ， (注意用导线与不带电的验电器相连) ， 使验电 器张角增大到约为 30度时 ， 再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板 ， 则验电器的指针张角会变大 。 上述实验说明了什么?(表明锌板在射线照射下失去电子而带正电)
概念：在光(包括不可见光)的照射下 ， 从物体发射电子的现象叫做光电效应 。 发射出来的电子叫做光电子 。
2、光电效应的实验规律
(1)光电效应实验
如图所示 ， 光线经石英窗照在阴极上 ， 便有电子逸出----光电子 。 光电子在电场作用下形成光电流 。
概念：遏止电压 ， 将换向开关反接 ， 电场反向 ， 则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用 。 当 K、A 间加反向电压 ， 光电子克服电场力作功 ， 当电压达到某一值 Uc 时 ， 光电流恰为0 。Uc称遏止电压 。
根据动能定理 ， 有：
(2)光电效应实验规律
① 光电流与光强的关系：饱和光电流强度与入射光强度成正比 。
② 截止频率νc ----极限频率 ， 对于每种金属材料 ， 都相应的有一确定的截止频率νc， 当入射光频率ν>νc 时 ， 电子才能逸出金属表面;当入射光频率ν <νc时 ， 无论光强多大也无电子逸出金属表面 。
③ 光电效应是瞬时的 。 从光开始照射到光电子逸出所需时间<10-9s 。
3、光电效应解释中的疑难
经典理论无法解释光电效应的实验结果 。
经典理论认为 ， 按照经典电磁理论 ， 入射光的光强越大 ， 光波的电场强度的振幅也越大 ， 作用在金属中电子上的力也就越大 ， 光电子逸出的能量也应该越大 。 也就是说 ， 光电子的能量应该随着光强度的增加而增大 ， 不应该与入射光的频率有关 ， 更不应该有什么截止频率 。
光电效应实验表明：饱和电流不仅与光强有关而且与频率有关 ， 光电子初动能也与频率有关 。 只要频率高于极限频率 ， 即使光强很弱也有光电流;频率低于极限频率时 ， 无论光强再大也没有光电流 。
光电效应具有瞬时性 。 而经典认为光能量分布在波面上 ， 吸收能量要时间 ， 即需能量的积累过程 。
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