高中物理實(shí)驗(yàn)教案

高考物理知識(shí)點(diǎn)：光電效應(yīng)方程的實(shí)驗(yàn)。

高考物理知識(shí)點(diǎn)：光電效應(yīng)方程的實(shí)驗(yàn)

1.每一種金屬在產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)都存在一極限頻率(或稱截止頻率)，即照射光的頻率不能低于某一臨界值。相應(yīng)的波長(zhǎng)被稱做極限波長(zhǎng)(或稱紅限波長(zhǎng))。當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率時(shí)，無(wú)論多強(qiáng)的光都無(wú)法使電子逸出。
2.光電效應(yīng)中產(chǎn)生的光電子的速度與光的頻率有關(guān)，而與光強(qiáng)無(wú)關(guān)。
3.光電效應(yīng)的瞬時(shí)性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，只要光的頻率高于金屬的極限頻率，光的亮度無(wú)論強(qiáng)弱，光子的產(chǎn)生都幾乎是瞬時(shí)的，即幾乎在照到金屬時(shí)立即產(chǎn)生光電流。響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)十的負(fù)九次方秒(1ns)。
4.入射光的強(qiáng)度只影響光電流的強(qiáng)弱，即只影響在單位時(shí)間內(nèi)由單位面積是逸出的光電子數(shù)目。在光顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大，即一定顏色的光，入射光越強(qiáng)，一定時(shí)間內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)目越多。
在光電效應(yīng)中，要釋放光電子顯然需要有足夠的能量。根據(jù)經(jīng)典電磁理論，光是電磁波，電磁波的能量決定于它的強(qiáng)度，即只與電磁波的振幅有關(guān)，而與電磁波的頻率無(wú)關(guān)。而實(shí)驗(yàn)規(guī)律中的第一、第二兩點(diǎn)顯然用經(jīng)典理論無(wú)法解釋。第三條也不能解釋，因?yàn)楦鶕?jù)經(jīng)典理論，對(duì)很弱的光要想使電子獲得足夠的能量逸出，必須有一個(gè)能量積累的過(guò)程而不可能瞬時(shí)產(chǎn)生光電子。

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高考物理知識(shí)點(diǎn)：光電效應(yīng)

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高考物理知識(shí)點(diǎn)：光電效應(yīng)

光照射到金屬上，引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化。這類光變致電的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱為光電效應(yīng)(Photoelectriceffect)。光電效應(yīng)分為光電子發(fā)射、光電導(dǎo)效應(yīng)和阻擋層光電效應(yīng)，又稱光生伏特效應(yīng)。前一種現(xiàn)象發(fā)生在物體表面，又稱外光電效應(yīng)。后兩種現(xiàn)象發(fā)生在物體內(nèi)部，稱為內(nèi)光電效應(yīng)。赫茲于1887年發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)，愛(ài)因斯坦第一個(gè)成功的解釋了光電效應(yīng)(金屬表面在光輻照作用下發(fā)射電子的效應(yīng)，發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子)。光波長(zhǎng)小于某一臨界值時(shí)方能發(fā)射電子，即極限波長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的光的頻率叫做極限頻率。臨界值取決于金屬材料，而發(fā)射電子的能量取決于光的波長(zhǎng)而與光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，這一點(diǎn)無(wú)法用光的波動(dòng)性解釋。還有一點(diǎn)與光的波動(dòng)性相矛盾，即光電效應(yīng)的瞬時(shí)性，按波動(dòng)性理論，如果入射光較弱，照射的時(shí)間要長(zhǎng)一些，金屬中的電子才能積累住足夠的能量，飛出金屬表面。可事實(shí)是，只要光的頻率高于金屬的極限頻率，光的亮度無(wú)論強(qiáng)弱，光子的產(chǎn)生都幾乎是瞬時(shí)的，不超過(guò)十的負(fù)九次方秒。正確的解釋是光必定是由與波長(zhǎng)有關(guān)的嚴(yán)格規(guī)定的能量單位(即光子或光量子)所組成。
光電效應(yīng)里電子的射出方向不是完全定向的，只是大部分都垂直于金屬表面射出，與光照方向無(wú)關(guān)。光是電磁波，但是光是高頻震蕩的正交電磁場(chǎng)，振幅很小，不會(huì)對(duì)電子射出方向產(chǎn)生影響。
光電效應(yīng)說(shuō)明了光具有粒子性。相對(duì)應(yīng)的，光具有波動(dòng)性最典型的例子就是光的干涉和衍射。
只要光的頻率超過(guò)某一極限頻率，受光照射的金屬表面立即就會(huì)逸出光電子，發(fā)生光電效應(yīng)。當(dāng)在金屬外面加一個(gè)閉合電路，加上正向電源，這些逸出的光電子全部到達(dá)陽(yáng)極便形成所謂的光電流。在入射光一定時(shí)，增大光電管兩極的正向電壓，提高光電子的動(dòng)能，光電流會(huì)隨之增大。但光電流不會(huì)無(wú)限增大，要受到光電子數(shù)量的約束，有一個(gè)最大值，這個(gè)值就是飽和電流。所以，當(dāng)入射光強(qiáng)度增大時(shí)，根據(jù)光子假設(shè)，入射光的強(qiáng)度(即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位垂直面積的光能)決定于單位時(shí)間里通過(guò)單位垂直面積的光子數(shù)，單位時(shí)間里通過(guò)金屬表面的光子數(shù)也就增多，于是，光子與金屬中的電子碰撞次數(shù)也增多，因而單位時(shí)間里從金屬表面逸出的光電子也增多，飽和電流也隨之增大。

20xx高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：光電效應(yīng)的意義

20xx高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：光電效應(yīng)的意義

20xx年高考一輪復(fù)習(xí)已經(jīng)開(kāi)始了，一輪復(fù)習(xí)重在掌握好基礎(chǔ)知識(shí)，因此大家要在知識(shí)點(diǎn)的記憶上多下功夫，下面xx教育網(wǎng)為大家?guī)?lái)20xx年高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：光電效應(yīng)的意義，希望對(duì)大家掌握好高考知識(shí)點(diǎn)有幫助。
光電效應(yīng)現(xiàn)象是赫茲在做證實(shí)麥克斯韋的電磁理論的火花放電實(shí)驗(yàn)時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)的，而這一現(xiàn)象卻成了突破麥克斯韋電磁理論的一個(gè)重要證據(jù)。
愛(ài)因斯坦在研究光電效應(yīng)時(shí)給出的光量子解釋不僅推廣了普朗克的量子理論，證明波粒二象性不只是能量才具有，光輻射本身也是量子化的，同時(shí)為唯物辯證法的對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律提供了自然科學(xué)證據(jù)，具有不可估量的哲學(xué)意義。這一理論還為波爾的原子理論和德布羅意物質(zhì)波理論奠定了基礎(chǔ)。
密立根的定量實(shí)驗(yàn)研究不僅從實(shí)驗(yàn)角度為光量子理論進(jìn)行了證明，同時(shí)也為波爾原子理論提供了證據(jù)。
1921年，愛(ài)因斯坦因建立光量子理論并成功解釋了光電效應(yīng)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
1922年，玻爾原子理論也因密立根證實(shí)了光量子理論而獲得了實(shí)驗(yàn)支持，從而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
1923年，密立根“因測(cè)量基本電荷和研究光電效應(yīng)”獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
以上就是xx教育網(wǎng)為大家?guī)?lái)的20xx年高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：光電效應(yīng)的意義，希望大家能夠熟記這些重要知識(shí)點(diǎn)，這樣就能在高考考試中輕松解題。

高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)光電效應(yīng)、能級(jí)、原子物理

俗話說(shuō)，居安思危，思則有備，有備無(wú)患。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更容易聽(tīng)懂所講的內(nèi)容，幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？急您所急，小編為朋友們了收集和編輯了“高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)光電效應(yīng)、能級(jí)、原子物理”，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

光電效應(yīng)
光量子（光子）：E=hν
實(shí)驗(yàn)結(jié)論光子說(shuō)的解釋
1、每種金屬都有一個(gè)極限頻率入射光的頻率必須大于這個(gè)頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)電子從金屬表面逸出，首先須克服金屬原子核的引力做功（逸出功W），要使入射光子的能量不小于W，對(duì)應(yīng)頻率即是極限頻率。

2、光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光的頻率增大而增大電子吸收光子能量后，只有直接從金屬表面飛出的光電子，才具有最大初動(dòng)能即：

3、入射光照射到金屬板上時(shí)光電子的發(fā)射機(jī)率是瞬時(shí)的，一般不會(huì)超過(guò)10-9S光照射金屬時(shí)，電子吸收一個(gè)光子（形成光電子）的能量后，動(dòng)能立即增大，不需要積累能量的過(guò)程。
4、當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面的光子數(shù)越多，產(chǎn)生的光電子數(shù)越多，射出的光電子作定向移動(dòng)時(shí)形成的光電流越大。
（1）產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件：①ν≥ν極；②hν≥W
（2）發(fā)生光電效應(yīng)后，入射光的強(qiáng)度與產(chǎn)生的光電流成正比。
（3）光電效應(yīng)方程,W=hν極；
（4）光電管的應(yīng)用
能級(jí)
一、核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典物理的矛盾
（1）根據(jù)經(jīng)典物理的觀點(diǎn)推斷：①在軌道上運(yùn)動(dòng)的電子帶有電荷，運(yùn)動(dòng)中要輻射電磁波。②電子損失能量，它的軌道半徑會(huì)變小，最終落到原子核上。
③由于電子軌道的變化是連續(xù)的，輻射的電磁波的頻率也會(huì)連續(xù)變化。
事實(shí)上：①原子是穩(wěn)定的；②輻射的電磁波頻率也只是某些確定值。
二、玻爾理論
①軌道量子化：電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑只能是某些分立的數(shù)值。對(duì)應(yīng)的氫原子的軌道半徑為：rn=n2r1(n=1,2,3,…………)，r1=0.53×10-10m。
②能量狀態(tài)量子化：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，這些狀態(tài)的能量值叫能級(jí)，能量最低的狀態(tài)叫基態(tài)，其它狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)。原子處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí),雖然電子做加速運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射能量.
氫原子的各能量值為：
③躍遷假說(shuō)：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)要輻射（或吸收）一定頻率的光子，即：hν=Em-En
三、光子的發(fā)射和吸收
（1）原子處于基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定，處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷，經(jīng)過(guò)一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài)，躍遷時(shí)以光子的形式放出能量。
（2）原子在始末兩個(gè)能級(jí)Em和En（mn）間躍遷時(shí)發(fā)射光子的頻率為ν，其大小可由下式?jīng)Q定：hν=Em-En。
（3）如果原子吸收一定頻率的光子，原子得到能量后則從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷。
（4）原子處于第n能級(jí)時(shí)，可能觀測(cè)到的不同波長(zhǎng)種類N為：
考點(diǎn)分析：
考點(diǎn)：波爾理論：定態(tài)假設(shè)；軌道假設(shè)；躍遷假設(shè)。
考點(diǎn)：hν=Em-En
考點(diǎn)：原子處于第n能級(jí)時(shí)，可能觀測(cè)到的不同波長(zhǎng)種類N為：
考點(diǎn)：原子的能量包括電子的動(dòng)能和電勢(shì)能（電勢(shì)能為電子和原子共有）即：原子的能量En=EKn+EPn.軌道越低，電子的動(dòng)能越大，但勢(shì)能更小，原子的能量變小。
電子的動(dòng)能：，r越小，EK越大。
原子物理
一、原子的核式結(jié)構(gòu)
二、天然放射現(xiàn)象、衰變
衰變次數(shù)的計(jì)算方法：根據(jù)質(zhì)量數(shù)的變化計(jì)算α次數(shù)，其次數(shù)n=質(zhì)量數(shù)的變化量/4；根據(jù)電荷數(shù)的變化，計(jì)算β衰變次數(shù)。中子數(shù)的變化量=2×α衰變次數(shù)+β衰變次數(shù)。
三、半衰期的計(jì)算
半衰期計(jì)算公式:；m為剩余質(zhì)量；mO為原有質(zhì)量；t為衰變時(shí)間；τ為半衰期。
四、核反應(yīng)方程
五、核能的計(jì)算
核反應(yīng)釋放的核能：ΔE=Δmc2或ΔE=Δm×931.5Mev

20xx高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：光電效應(yīng)的應(yīng)用

20xx高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：光電效應(yīng)的應(yīng)用

20xx年高考一輪復(fù)習(xí)已經(jīng)開(kāi)始了，一輪復(fù)習(xí)重在掌握好基礎(chǔ)知識(shí)，因此大家要在知識(shí)點(diǎn)的記憶上多下功夫，下面xx教育網(wǎng)為大家?guī)?lái)20xx年高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：光電效應(yīng)的應(yīng)用，希望對(duì)大家掌握好高考知識(shí)點(diǎn)有幫助。
制造光電倍增管
光電倍增管能將一次次閃光轉(zhuǎn)換成一個(gè)個(gè)放大了的電脈沖，然后送到電子線路去，記錄下來(lái)。算式在以愛(ài)因斯坦方式量化分析光電效應(yīng)時(shí)使用以下算式：光子能量=移出一個(gè)電子所需的能量+被發(fā)射的電子的動(dòng)能代數(shù)形式：hf=φ+Emφ=hf0Em=(1/2)mv^2其中h是普朗克常數(shù)，h=6.63×10^-34J·s，f是入射光子的頻率，φ是功函數(shù)，從原子鍵結(jié)中移出一個(gè)電子所需的最小能量，f0是光電效應(yīng)發(fā)生的閥值頻率，Em是被射出的電子的最大動(dòng)能，m是被發(fā)射電子的靜止質(zhì)量，v是被發(fā)射電子的速度，注：如果光子的能量(hf)不大于功函數(shù)(φ)，就不會(huì)有電子射出。功函數(shù)有時(shí)又以W標(biāo)記。這個(gè)算式與觀察不符時(shí)(即沒(méi)有射出電子或電子動(dòng)能小于預(yù)期)，可能是因?yàn)橄到y(tǒng)沒(méi)有完全的效率，某些能量變成熱能或輻射而失去了。
光控制電器
利用光電管制成的光控制電器，可以用于自動(dòng)控制，如自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等等，右上圖是光控繼電器的示意圖，它的工作原理是：當(dāng)光照在光電管上時(shí)，光電管電路中產(chǎn)生電光流，經(jīng)過(guò)放大器放大，使電磁鐵M磁化，而把銜鐵N吸住，當(dāng)光電管上沒(méi)有光照時(shí)，光電管電路中沒(méi)有電流，電磁鐵M就自動(dòng)控制，利用光電效應(yīng)還可測(cè)量一些轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)速。
光電倍增管
利用光電效應(yīng)還可以制造多種光電器件，如光電倍增管、電視攝像管、光電管、電光度計(jì)等，這里介紹一下光電倍增管。這種管子可以測(cè)量非常微弱的光。右下圖是光電倍增管的大致結(jié)構(gòu)，它的管內(nèi)除有一個(gè)陰極K和一個(gè)陽(yáng)極A外，還有若干個(gè)倍增電極K1、K2、K3、K4、K5等。使用時(shí)不但要在陰極和陽(yáng)極之間加上電壓，各倍增電極也要加上電壓，使陰極電勢(shì)最低，各個(gè)倍增電極的電勢(shì)依次升高，陽(yáng)極電勢(shì)最高，這樣，相鄰兩個(gè)電極之間都有加速電場(chǎng)，當(dāng)陰極受到光的照射時(shí)，就發(fā)射光電子，并在加速電場(chǎng)的作用下，以較大的動(dòng)能撞擊到第一個(gè)倍增電極上，光電子能從這個(gè)倍增電極上激發(fā)出較多的電子，這些電子在電場(chǎng)的作用下，又撞擊到第二個(gè)倍增電極上，從而激發(fā)出更多的電子，這樣，激發(fā)出的電子數(shù)不斷增加，最后后陽(yáng)極收集到的電子數(shù)將比最初從陰極發(fā)射的電子數(shù)增加了很多倍(一般為105～108倍)。因而，這種管子只要受到很微弱的光照，就能產(chǎn)生很大電流，它在工程、天文、軍事等方面都有重要的作用。
農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害防治
農(nóng)業(yè)蟲(chóng)害的治理需要依據(jù)為害昆蟲(chóng)的特性提出與環(huán)境適宜、生態(tài)兼容的技術(shù)體系和關(guān)鍵技術(shù)。為害昆蟲(chóng)表現(xiàn)了對(duì)敏感光源具有個(gè)體差異性和群體一貫性的趨光性行為特征，并通過(guò)視覺(jué)神經(jīng)信號(hào)響應(yīng)和生理光子能量需求的方式呈現(xiàn)出生物光電效應(yīng)的作用本質(zhì)。利用昆蟲(chóng)的這種趨性行為誘導(dǎo)增益特性，一些光電誘導(dǎo)殺蟲(chóng)燈技術(shù)以及害蟲(chóng)誘導(dǎo)捕集技術(shù)廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)蟲(chóng)害的防治，具有良好的應(yīng)用前景。
廣泛應(yīng)用于醫(yī)療手術(shù)、整形技術(shù)、祛斑美容技術(shù)等
光電技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用醫(yī)療手術(shù)、整形、祛斑美容等方面。在醫(yī)療手術(shù)方面，現(xiàn)在一些外科及內(nèi)科手術(shù)中，會(huì)使用光電技術(shù)在手術(shù)中扮演切除、收口的角色。在傳統(tǒng)手術(shù)中，運(yùn)用手術(shù)刀切開(kāi)身體組織，最長(zhǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題就是出血，在止血及清理血液滲出方面增加了手術(shù)的難度與時(shí)間，運(yùn)用光電技術(shù)可以快速且整齊嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那谐眢w組織，同時(shí)立即起到凝血的作用，避免創(chuàng)面出血，同時(shí)降低傷口感染的幾率，現(xiàn)已被醫(yī)院廣泛應(yīng)用。在整形美容方面，不同的光電技術(shù)能夠去除色斑、色痣、皮膚疣體、皮贅等等皮膚問(wèn)題，同時(shí)嫩膚美白、抗老、收細(xì)毛孔的效果也是眾多美容儀器、技術(shù)、手術(shù)所比不上的，同時(shí)應(yīng)用廣泛、操作方面、創(chuàng)面更小等特點(diǎn)在整形與美容醫(yī)院廣泛使用。目前廣電技術(shù)在我們國(guó)家的研究與使用也非常廣泛，如我們常見(jiàn)的北京光電研究所、長(zhǎng)春奧普光電、深圳光峰光電、華北光電技術(shù)研究所、杭州擎天光電、香港美肌光-光電集團(tuán)等等......為我國(guó)的光電技術(shù)的快速發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
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