PPT《一 了解热辐射的有关概念和黑体辐射的有关定律。》

0 1

2 3

6 瑞利 - 金斯公式

1 2

3 4

5 普朗克公式的理论曲线 实验值 * * * * * * * * * * * * * * * *

第一节 黑体辐射 普朗克量子假设 例3 设有一音叉尖端的质量为0.050kg ,将其频率调到 ,振幅 . 求(2)当量子数由 增加到 时,振幅的变化是多少? (1)尖端振动的量子数;

解(1) 基元能量

第一节 黑体辐射 普朗克量子假设 (2) 在宏观范围内,能量量子化的效应是极不明显的,即宏观物体的能量完全可视作是连续的.

第一节 黑体辐射 普朗克量子假设 一 光电效应的实验规律 V A (1)实验装置 光照射至金属表面, 电子从金属表面逸出, 称其为光电子. (2)实验规律 截止频率(红限) 几种纯金属的截止频率 仅当 才发生光电效应,截止频率与材料有关与光强无关 . 金属 截止频率 4.545 5.50 8.065 11.53 铯钠锌铱铂19.29

第二节 光电效应 爱因斯坦的光量子论 电流饱和值 遏止电压 瞬时性 遏止电势差与入射光频率具有线性关系. 当光照射到金属表面上时,几乎立即就有光电子逸出 (光强) 遏止电压 与光强无关

第二节 光电效应 爱因斯坦的光量子论 按经典理论,电子逸出金属所需的能量,需要有一定的时间来积累,一直积累到足以使电子逸出金属表面为止.与实验结果不符 . (3)经典理论遇到的困难 红限问题 瞬时性问题 按经典理论,无论何种频率的入射光,只要其强度足够大,就能使电子具有足够的能量逸出金属 .与实验结果不符.

第二节 光电效应 爱因斯坦的光量子论 二 爱因斯坦的光量子论 (1) 光量子 假设 光子的能量为 (2) 解释实验 几种金属的逸出功 金属 钠铝锌铜银铂2.28 4.08 4.31 4.70 4.73 6.35 爱因斯坦光电方程 逸出功与材料有关 对同一种金属, 一定,与光强无关

第二节 光电效应 爱因斯坦的光量子论 逸出功 爱因斯坦方程 产生光电效应条件条件 (截止频率) 光强越大,光子数目越多,即单位时间内产生光电 子数目越多,光电流越大.时) 光子射至金属表面,一个光子携带的能量 将一 次性被一个电子吸收,若 ,电子立即逸出, 无需时间积累(瞬时性).

第二节 光电效应 爱因斯坦的光量子论 (3) 的测定 爱因斯坦方程 遏止电势差和入射光频率的关系

第二节 光电效应 爱因斯坦的光量子论 例1 波长为450nm的单色光射到纯钠的表面上. 求(1)这种光的光子能量和动量;

(2)光电子逸出钠表面时的动能;

(3)若光子的能量为2.40eV,其波长为多少? 解(1) (2) (3)

第二节 光电效应 爱因斯坦的光量子论 例2 设有一半径为 的薄圆片,它距光源1.0m . 此光源的功率为1W,发射波长为589nm的单色光 . 假定光源向各个方向发射的能量是相同的,试计算在单位时间内落在薄圆片上的光子数 . 解

第二节 光电效应 爱因斯坦的光量子论 三 光电效应在近代技术中的应用 光控继电器、自动控制、自动计数、自动报警等. 光电倍增管 放大器 接控件机构 光 光控继电器示意图

第二节 光电效应 爱因斯坦的光量子论 四 光的波粒二象性 描述光的 粒子性 描述光的 波动性 (2)粒子性:光电效应等) (1)波动性: 光的干涉和衍射

第二节 光电效应 爱因斯坦的光量子论 思想方法 自然界在许多方面都是明显地对称的,他采用类比的方法提出物质波的假设 整个世纪以来,在辐射理论上,比起波动的研究方法来,是过于忽略了粒子的研究方法;