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光電效應實驗裝置解析

發布時間:2023-06-01 03:57:20

『壹』 強激光光電效應

B 由題意可知,用強激光照射發生光電效應時有 (n=2,3,4,5,6------),在kA之間逐漸增大U,當光電流恰好減小到零時,由動能定理可得 ,聯立可得 (n=2,3,4,5,6------),對比各選項可知選B。

『貳』 如何利用光電效應實驗裝置控制光電流

利用光電效應實驗裝置控制光電流如下:存在陽極光電效應所引起的反向襪做電流和暗電流,測得的電流實際上臘好李是包括上述兩種電流和由陰極光電效應所產生的正向電流三個部分,所以當反向電壓加到一定值後,光電流會出現輪遲負值。

『叄』 證明光具有粒子性的那個實驗是什麼介紹下.

光的粒子性 1、光電效應 (1)光電效應在光(包括不可見光)的照射下,從物體發射出電子的現象稱為光電效應.(右圖裝置中,用弧光燈照射鋅版,有電子從鋅版表面飛出,使原 來不帶電的驗電器帶正電.) (2)光電效應的實驗規律:裝置:①任何一種金屬都有一個極限頻率,入射光的頻率必須大於這個極限頻率才能發生光電效應,低於極限頻率的光不能發生光電效應.②光電子的最大初動能與入射光的強度無關,光隨入射光頻率的增大而增大.③大於極限頻率的光照射金屬時,光電流強度(反映單位時間發射出的光電子數的多少),與入射光強度成正比.④ 金屬受到光照,光電子的發射一般不超過10 -9 秒.2、康普頓效應 在研究電子對X射線的散射時發現:有些散射波的波長比入射波的波長略大.康普頓認為這是因為光子不僅有能量,也具有動量.實驗結果證明這個設想是正確的.因此康普頓效應也證明了光具有粒子性.2、波動說在光電效應上遇到的困難 波動說認為:光的能量即光的強度是由光波的振幅決定的與光的頻率無關.所以波動說對解釋上述實驗規律中的①②④條都遇到困難.3、光子說 (1)量子論:1900年德國物理學家普郎克提出:電磁波的發射和吸收是不連續的,而是一份一份的,每一份電磁波的能量E=hv.(2)光子論:1905年受因斯坦提出:空間傳播的光也是不連續的,而是一份一份的,每一份稱為一個光子,光子具有的能量與光的頻率成正比.即:E=hv 其中h為普郎克恆量h=6.63×10 -34 JS.4、光子論對光電效應的解釋 金屬中的自由電子,獲得光子後其動能增大,當功能大於脫出功時,電子即可脫離金屬表面,入射光的頻率越大,光子能量越大,電子獲得的能量才能越大,飛出時最大初功能也越大.

『肆』 這個光電效應實驗裝置,箭頭表示光照,如何判斷電流方向

紫外線照射右側,呢么右側會逸出光電子,反彈到左側,形成光電流,右邊光電子逸出,很明顯右側顯示正電,

『伍』 研究光電效應規律的實驗裝置如圖所示,以頻率為ν的光照射光電管陰極K時,有光電子產生.由於光電管K、A

A、由動能定來理,-qU0=0-Ekm,又因Ekm=hν-W,所以源U0=

q
-
W
q
,可知截止電壓U0與頻率ν是線性關系,不是正比關系,A錯誤.
B、反向電壓U和頻率一定時,發生光電效應產生的光電子數與光強成正比,則單位時間到達陰極A的光電子數與光強也成正比,故光電流i與光強I成正比,故B正確.
C、光強I與頻率ν一定時,光電流i隨反向電壓的增大而減小,最終為零,故D正確.
故選:BD.

『陸』 誰可以給我詳細解釋一下光電效應

光電效應
1)概述

在光的照射下,使物體中的電子脫出的現象叫做光電效應(Photoelectric effect)。

(2)說明

①光電效應的實驗規律。

a.陰極(發射光電子的金屬材料)發射的光電子數和照射發光強度成正比。

b.光電子脫出物體時的初速度和照射光的頻率有關而和發光強度無關。這就是說,光電子的初動能只和照射光的頻率有關而和發光強度無關。

c.僅當照射物體的光頻率不小於某個確定值時,物體才能發出光電子,這個頻率螄叫做極限頻率(或叫做截止頻率),相應的波長λ。叫做紅限波長。不同物質的極限頻率」。和相應的紅限波長λ。是不同的。

幾種金屬材料的紅限波長

金 屬 銫 鈉 鋅 銀 鉑

紅限波長(埃) 6520 5400 3720 2600 1960

d.從實驗知道,產生光電流的過程非常快,一般不超過lOe-9秒;停止用光照射,光電流也就立即停止。這表明,光電效應是瞬時的。

②解釋光電效應的愛因斯坦方程:根據愛因斯坦的理論,當光子照射到物體上時,它的能量可以被物體中的某個電子全部吸收。電子吸收光子的能量hυ後,能量增加,不需要積累能量的過程。如果電子吸收的能量hυ足夠大,能夠克服脫離原子所需要的能量(即電離能量)I和脫離物體表面時的逸出功(或叫做功函數)W,那末電子就可以離開物體表面脫逸出來,成為光電子,這就是光電效應。

愛因斯坦方程是

hυ=(1/2)mv2+I+W

式中(1/2)mv2是脫出物體的光電子的初動能。

金屬內部有大量的自由電子,這是金屬的特徵,因而對於金屬來說,I項可以略去,愛因斯坦方程成為

hυ=(1/2)mv2+W

假如hυ<W,電子就不能脫出金屬的表面。對於一定的金屬,產生光電效應的最小光頻率(極限頻率) υ0。由

hυ0=W確定。相應的紅限波長為 λ0=C/υ0=hc/W。

發光強度增加使照射到物體上的光子的數量增加,因而發射的光電子數和照射光的強度成正比。

③利用光電效應可製造光電倍增管。光電倍增管能將一次次閃光轉換成一個個放大了的電脈沖,然後送到電子線路去,記錄下來。

1.演示實驗.
將鋅板與驗電器用導線連接,用細砂紙打磨鋅板表面.把絲綢摩擦過的玻璃棒放在鋅板附近,用紫外線燈照射鋅板.
邊演示邊提問:紫外線燈打開前後,驗電器指針有什麼變化?這一現象說明了什麼問題?
引導學生分析並得出結論:光線照射金屬表面,金屬失去了電子導致驗電器指針張開一角度.
明確指出光電效應是光照射金屬表面,使物體發射電子的現象.照射的光可以是可見光,也可以是不可見光.發射出的電子叫光電子.
說明:這個實驗如果按照課本上的裝置進行效果很不理想,因為紫外線照射鋅板飛出電子時鋅板帶正電,在鋅板附近形成電場又將電子吸附回去.鋅板電勢升到很小的值就使逸出和返回的電子達到動態平衡,很難使驗電器指針明顯地張開.
2.進一步研究光電效應.
以上實驗改用很強的白熾燈照射,卻不能發生光電效應.向學生提出問題:光電效應的發生一定是有條件的,存在著一定規律.有什麼規律呢?讓我們進一步研究.
向學生介紹光電效應演示儀.在黑板上畫一示意圖,如圖所示.S為抽成真空的光電管,C是石英窗口,光線可通過它照射到金屬板K上,金屬板A和K組成一對電極與外部電路相連接.光源為白熾燈,在光源和石英窗口C之間插入不同顏色的濾光片可以改變入射光的頻率,光源的亮度可以通過另一套裝置調節.

觀察現象一:
在沒有光照射K時,電壓表有示數,電流表沒有示數,說明什麼?
明確:AK之間有電場存在,但沒有光電子逸出,說明沒有發生光電效應.
提出問題:要發生光電效應,是不是用任何頻率的光線照射都行?是不是弱光線不行,只要光的強度足夠大就行?是不是只要有足夠大的電場電壓就行?
觀察現象二:
保持AK間電壓一定,燈泡亮度一定,在窗口C前依次放上紅色、橙色、綠色濾光片,觀察到紅光照射金屬板K時沒有光電流,橙光和綠光照射時有光電流.用紅光照射時改變入射光的亮度和改變電場電壓都不發生光電效應.讓學生考慮原因.
結論一:入射光線的頻率大於等於該金屬的極限頻率 0才能產生光電效應.
觀察現象三:
逐漸減小KA間的正向電壓,直到電壓為零時,電流表仍有示數,說明光電流依然存在.如果在KA間加一反向電壓,則光電流變小,增大反向電壓,使光電流剛好為零.
提出問題;為什麼KA間沒有電場,仍然有光電流?也就是說仍然有光電子從K極板飛向A極板呢?在KA間加反向電壓,光電子在電場中受力方向如何?電場力對光電子做正功還是負功?光電子克服電場力做功和它的動能變化關系如何呢?
根據學生回答的問題引導分析:KA間沒有電場仍有光電流說明光線照射金屬板逸出的光電子具有一定的動能,一部分光電子可以到達極板A形成光電流.金屬中的電子吸收光的能量獲得動能,只有達到某一
U就可以求出光電子的最大初動能.
保持反向電壓和入射光的頻率不變,調亮燈泡,發現光電流仍然為零.此時將入射光的頻率增大,發現光電流增大,不再為零.
結論二:光電子的最大初動能與入射光的強度無關,只隨入射光頻率增大而增大.
提出問題:入射光亮度高不就是能量大嗎,金屬中的電子獲得的能量大,初動能就應該增大,但為什麼只與入射光頻率有關而與光強無關呢?
解釋這一問題:頻率一定的光,每個光子的能量為h 有關,頻率越大的光,光子的能量越大.因此電子吸收了高頻率的光子才能獲得較大的初動能.只有初動能足夠大的光電子才能克服反向電場的阻力到達極板A形成光電流.光的強度大隻是光源每秒鍾發射出光子的數目多,但如果是頻率低的光子,每個光子的能量不大,電子吸收光子獲得的能量也就較小.只不過每秒入射的光子數目多,產生光電子的數目多,所以不提高入射光的頻率就無法使光電子的最大初動能增大.
觀察現象四:給光電管電極KA間加正向電場,以高於極限頻率的光入射,保持電壓不變,增加入射光的強度,發現光電流的強度增大.
提出問題:入射光的強度大是什麼意思?光電流的強度大是什麼意思?為什麼它們之間有這樣的關系?
根據學生的回答歸納:入射光頻率不變時光的強度大是指每秒鍾入射的光子頻率一定,數目較多,因此每秒鍾飛向極板A的光電子數多,由於到達的電子電量總和多,所以光電流較大.
結論三:當入射光的頻率大於極限頻率時,保持頻率不變,則光電流的強度與入射光的強度成正比.
指出學生中可能存在的疑問:光電流的強度應該與入射光的頻率有關.頻率高,光電子的最大初動能大,光電子運動得快,光電流大.
解釋這一問題:如果入射光頻率較高但強度不大,則說明每秒鍾入射的光子數少.盡管每個光電子初動能較大,但每秒鍾到達極板A的光電子電量總和不大,因而也就不能形成較強的光電流.
說明:根據前面的實驗還可以發現,光線照射金屬表面,光電子發射幾乎是瞬時的.
3.波動理論解釋不了光電效應
(1)波動理論解釋不了極限頻率,認為光的強度由光波的振幅決定,跟頻率無關,只要入射光足夠強,就應該能發生光電效應.但事實並非如此.
(2)波動理論解釋不了光電子的最大初動能,只與光的頻率有關而與光的強度無關.
(3)波動理論還解釋不了光電效應發生的時間之短.
4.介紹愛因斯坦的光子說.
本節總結:學習這一節要注意區分一些主要的概念:光的強度、光子的能量、光電子的最大初動能、光電流的強度等.入射光的強度是和光電流的強度聯系著的,每秒發射的光子數決定了每秒逸出的光電子數;入射光的頻率是和光電子的最大初動能聯系著的,每個光子的能量E=hν

人類對於自然現象的認識是螺旋式上升的,科學理論是在不斷發現新的現象、探索新的規律中發展和完善的.

『柒』 大學物理 光電效應實驗裝置 請問圖中電壓表上面的是什麼

這是一個「雙刀雙擲開關」的電氣符號,畫的不是很規矩。 實物見下圖:

3、當前狀態如同實物圖,沒有接通任何迴路。

『捌』 研究光電效應規律的實驗裝置如圖所示,光電管的陰極材料為金屬鉀,其逸出功為W0=2.25eV,現用光子能量為1

(1)由光電效應方程Ek=hν-W0
得光電子最大初動能Ek=8.50eV
光電管兩端加有反向電壓,光電子由K向A做減內速運動.
由動容能定理-eU=EkA-Ek
因EkA=0,則U=

Ek
e
=8.50V.
(2)設光的強度為nhν,光強不變,頻率增大一倍,則每秒入射的光子數n減為原來的一半,陰極K每秒內逸出的光電子數也減為原來的一半,
由光電效應方程得光電子的最大初動能
Ek′=hν′-W0=2hν-W0=19.25eV
電子由陰極向陽極做減速運動.
由動能定理-eU=EkA′-Ek′,得EkA′=10.75eV.
(3)若將電源的正負極對調,光電管上加有正向電壓,光電子從陰極向陽極做加速運動,由動能定量eU=EkA″-Ek
得EkA″=17.00eV.
答:(1)電壓表的示數是8.50V.
(2)陰極K每秒內逸出的光電子數減為原來的一半,到達陽極的光電子動能為10.75eV.
(3)到達陽極的光電子動能為17.00eV.

『玖』 光電效應實驗裝置示意如圖.用頻率為v的普通光源照射陰極K,沒有發生光電效應,換用同

用強激光照射金屬,由於其光子密度大,一個電子在極短時間內可以吸收多個光子,從而形成多光子光電效應,使電子能量大於金屬的逸出功從而發生光電效應。

『拾』 分析一下光電效應實驗電路圖

你好!
測伏安特性,加上電源。類似伏安法測電阻,通過光電管的電流多大。上面呢、電壓表相當於一個可調節電壓的電源且你能知道電壓是多少,就是看一下一定電壓時,有一個電流表G和光電管串起來倒是沒錯
但這樣理解沒有意義
沒有反應物理現象的本質
下面的電阻唯一作用是分壓
希望對你有所幫助,望採納。

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