光電效應(yīng)是是物理學(xué)中一個重要而神奇的現(xiàn)象。在高于某特定頻率的電磁波照射下,,某些物質(zhì)內(nèi)部的電子吸收能量后逸出而形成電流,,即光生電。 發(fā)現(xiàn):赫茲 1887年,,赫茲發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng),。赫茲用兩套放電電極做實驗,一套產(chǎn)生振蕩,,發(fā)出電磁波;另一套作為接收器,。他意外發(fā)現(xiàn),如果接收電磁波的電極受到紫外線的照射,,火花放電就變得容易產(chǎn)生,。赫茲的論文《紫外線對放電的影響》發(fā)表后,引起物理學(xué)界廣泛的注意,。 認(rèn)識:J.J.湯姆孫 1899年,,J.J.湯姆孫用巧妙的方法測得產(chǎn)生的光電流的荷質(zhì)比,獲得的值與陰極射線粒子的荷質(zhì)比相近,這就說明產(chǎn)生的光電流和陰極射線一樣是電子流,。物理學(xué)家認(rèn)識到這是由于光照射到金屬表面使金屬內(nèi)部的自由電子獲得更大的動能,,從金屬表面逃逸出來而導(dǎo)致的。 提出:勒納德 1899—1902年,,勒納德首先將這發(fā)現(xiàn)稱為“光電效應(yīng)”,。勒納德在電極間加一可調(diào)節(jié)反向電壓,直到使光電流截止,,從反向電壓的截止值,,推算電子逸出金屬表面時的最大速度。選用不同的金屬材料,,用不同的光源照射,,對反向電壓的截止值進行了研究,并總結(jié)出了光電效應(yīng)的一些實驗規(guī)律,。根據(jù)動能定理:qU=mv^2/2,,可計算出發(fā)射出電子的能量??傻贸觯篽f=(1/2)mv^2+I+W 發(fā)展:觸發(fā)假說,、光量子論 1、觸發(fā)假說:假設(shè)在電子的發(fā)射過程中,,光只起觸發(fā)作用,,電子原本就是以某一速度在原子內(nèi)部運動,光照射到原子上,,只要光的頻率與電子本身的振動頻率一致,,就發(fā)生共振,電子就以其自身的速度從原子內(nèi)部逸出,。勒納德認(rèn)為,,原子里電子的振動頻率是特定的,只有頻率合適的光才能起觸發(fā)作用,。勒納德的假說在當(dāng)時很有影響,,被一些物理學(xué)家接受。但是,,不久,,勒納德的觸發(fā)假說被他自己的實驗否定。 2,、光量子論:愛因斯坦用光量子理論對光電效應(yīng)提出理論解釋后,,最初科學(xué)界的反應(yīng)是冷淡的,甚至相信量子概念的一些物理學(xué)家也不接受光量子假說,。直到1916年,,光電效應(yīng)的定量實驗研究才由美國物理學(xué)家密立根完成,。 結(jié)論:密立根 密立根對光電效應(yīng)進行了長期的研究,1914年密立根第一次用實驗驗證了愛因斯坦方程是精確成立的,,并首次對普朗克常數(shù)h作了直接的光電測量,。1916年發(fā)表了精確實驗結(jié)果,用6種不同頻率的單色光測量反向電壓的截止值與頻率關(guān)系曲線關(guān)系,,這是一條很好的直線,,從直線的斜率可以求出的普朗克常數(shù)。結(jié)果與普朗克1900年從黑體輻射得到的數(shù)值符合得很好,。 |
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