光电效应的发现与三位诺贝尔物理学奖 1 赫兹发现了光电效应现象

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一、 一阶线性微分方程及其解法 二、 一阶线性微分方程的简单应用 三、 小结及作业 §6.2 一阶线性微分方程.
物理思想与方法 1. 量子化的思想 能量发射和吸收时的量子化 —— 黑体辐射; 能量传输时的量子化 —— 光电效应、康普顿散射; 能量状态的量子化 —— 能级; 角动量的量子化;角动量空间取向的量子化; 自旋的量子化; 2. 波粒二象性的思想 一切物质都有粒子性和波动性,即两面性; 粒子性:整体性(不可分割),抛弃轨道概念;
第十五章 量子物理 15-6 德布罗意波 实物粒子的二象性 物理学 第五版 1 光电效应 光子 爱因斯坦方程 1 “ 光量子 ” 假设 光可看成是由光子组成的粒子流,单个光 子的能量为. 2 爱因斯坦光电效应方程 逸出功与 材料有关.
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§2.4 光电效应 ∝ I i (实验装置) 饱和电流 iS iS :单位时间 阴极产生的光电子数… 遏止电压 Ua U
第一节 光电效应 第二节 康普顿效应 第三节 实物粒子的波粒二象性 第四节 恒星演化与粒子物理
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第10章 光与物质的相互作用 普朗克(Max Karl Ernst Ludwig Planck, 1858―1947)
第一章 绪论 内容简介:在简单回顾和罗列经典物理困难的基础上,本章扼要的介绍了普朗克的能量量子化的概念、爱因斯坦的光量子和玻尔的量子论,以及如何利用这些量子化的假说解决经典困难。然后引入光的波粒二象性和德布罗意波。本章的许多结果,最后虽然被量子力学在更高的水平上重新给出,但本章的许多概念,即使在今天,对于物理学工作者仍然是极其重要的。
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光电效应的发现与三位诺贝尔物理学奖 1 赫兹发现了光电效应现象 1 赫兹发现了光电效应现象 德国物理学家赫兹在检验麦克斯韦电磁理论的实验中,偶然发现了光电效应,1887年在《物理学年鉴》发表论文——论紫外线对放电的影响。

2 勒纳德的实验和对光电效应的解释 著名匈牙利物理学家勒纳德为研究光电效应设计了一种独特的测量方法,取得了重大的成果。 ① 实验方法 2 勒纳德的实验和对光电效应的解释 著名匈牙利物理学家勒纳德为研究光电效应设计了一种独特的测量方法,取得了重大的成果。 ① 实验方法 首次提出了用反向电压推算电子逸出金属表面的速率,即由外加反向电压求光电子初动能的思想。

② 实验结果: 弱红光照射 → 无电子逸出; 强红光照射 → 无电子逸出; 弱绿光照射 → 少量电子逸出,速度为a; ② 实验结果: 弱红光照射 → 无电子逸出; 强红光照射 → 无电子逸出; 弱绿光照射 → 少量电子逸出,速度为a; 强绿光照射 → 大量电子逸出,速度为a; 弱紫光照射 → 少量电子逸出, 速度大于a; 强紫光照射 → 大量电子逸出,速度大于a。

③ 规律总结: 1) 饱和光电流与入射光强成正比; 2) 光电子 mv2与入射光的频率成正比, 与光强无关; ③ 规律总结: 1) 饱和光电流与入射光强成正比; 2) 光电子 mv2与入射光的频率成正比, 与光强无关; 3)光电效应存在一个截止的ν0,当ν< ν0 时,无论光强如何, 均不产生光电效应。 4)光电效应是瞬时效应,只要ν> ν0 ,一 经光线照射,立刻产生光电子。

④ 理论解释: 1902年提出了触发假说:在电子发射的过程中,光起的作用只是触发一种运动,这种运动本来就以全速存在于物体的内部,光只是起开闸作用,只要光的频率与电子本身振动的频率相同,就触发出电子。

勒纳德于1905年获得诺贝尔物理学奖。

3、爱因斯坦的光量子理论及光电效应方 程(1905年提出) 3、爱因斯坦的光量子理论及光电效应方 程(1905年提出) 实验结果表明:光的速度即能量,与光的强度无关,只与光的频率有关,二者成因果关系。大胆提出“光量子假说”,比较亮的光线表明有更多的光子,频率高的光意味着光子能量大。 ① 光量子假说:——首次提出了“光子”的概念,光能是以光量子的形式一份一份向外传递,对于频率为ν的光子的能量=h ν 。

②光电效应方程 爱因斯坦认为:当频率为ν的光照射到金属表面时,光子的能量一次全部被电子吸收,电子获得的能量一部分用来克服金属表面的束缚,剩余能量为电子逸出的动能。按照能量守恒原理,爱因斯坦预言: mv2=h ν -A h ν为电子从入射光中吸收的一个光子的能量,A为逸出功, mv2为电子的初动能。 产生光电效应需要 mv2≥0,h ν -A≥0,h ν ≥A,即截止频率ν0 = A/ h。方程可圆满解释光电效应规律

4、密立根的光电效应实验 1906年,美国物理学家密立根精心设计了一套实验装置,用真空管排除干扰,精确验证了爱因斯坦的光电效应方程,并首次通过实验测定了普朗克常数: h=6.50×10-34,与理论值6.56×10-34符合很好。1916年发表实验结果,全面的证实了爱因斯坦光电效应方程,光量子理论才开始得到承认。

爱因斯坦于1921年获得诺贝尔物理学奖.

密立根于1923年获得诺贝尔物理学奖。