2018-2019学年人教版选修3-517.2 科学的转折:光的粒子性
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  积累过程。

  为了解释光电效应,爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论,提出了光量子假设。

  4.爱因斯坦的光量子假设

  (1)内容

  光不仅在发射和吸收时以能量为hν的微粒形式出现,而且在空间传播时也是如此。也就是说,频率为ν 的光是由大量能量为 E =hν的光子组成的粒子流,这些光子沿光的传播方向以光速 c 运动。

  (2)爱因斯坦光电效应方程

  在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量,一部分消耗在电子逸出功W0,另一部分变为光电子逸出后的动能 Ek 。由能量守恒可得出:

  W0为电子逸出金属表面所需做的功,称为逸出功

  Wk为光电子的最大初动能。

  (3)爱因斯坦对光电效应的解释:

  ①光强大,光子数多,释放的光电子也多,所以光电流也大。

  ②电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出,所以不需时间的累积。

  ③从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系

  ④从光电效应方程中,当初动能为零时,可得极限频率:

  爱因斯坦光子假说圆满解释了光电效应,但当时并未被物理学家们广泛承认,因为它完全违背了光的波动理论。

  5.光电效应理论的验证

  美国物理学家密立根,花了十年时间做了"光电效应"实验,结果在1915年证实了爱因斯坦光电效应方程,h 的值与理论值完全一致,又一次证明了"光量子"理论的正确。

  展示演示文稿资料:爱因斯坦和密立根

  由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应的实验规律,荣获1921年诺贝尔物理学奖。

  密立根由于研究基本电荷和光电效应,特别是通过著名的油滴实验,证明电荷有最小单位。获得1923年诺贝尔物理学奖。

  点评:应用物理学家的历史资料,不仅有真实感,增强了说服力,同时也能对学生进行发放教育,有利于培养学生的科学态度和科学精神,激发学生的探索精神。

  例题 (教材36页)

学生通过运算得出相应的正确结果。