第二节 光 子
1.知道普朗克提出的能量量子的假说.
2.理解爱因斯坦的光子说及光电效应的解释,了解光电效应方程,并会用来解决简单问题.
一、能量量子假说
1.能量量子假说:物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的,只能是hν的整数倍,hν称为一个能量量子,其中ν是辐射频率,h是一个常量,称为普朗克常量.实验测得h=6.63×10-34 J·s.
2.意义:由这个假说出发,可以解释某些电磁波的辐射和吸收的实验现象.
3.量子化:微观世界里,物理量的取值很多时候是不连续的,只能取一些分立的值,这种物理量分立取值的现象称为量子化现象.
1.如何解释测量一杯水的温度时温度计的示数连续变化而不是一份一份的?
提示:每一份能量量子很小(微观量),温度计示数变化1 ℃ 对应变化的能量很大(宏观量),由于温度计的精度不够,所以观察到的温度计温度不是一份一份地变化的.
二、光子假说
光的能量不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量ε与频率ν成正比,即ε=hν,式中h为普朗克常量.
三、光电效应方程
1.逸出功
由于离子的束缚,金属内部的电子只有吸收一定的能量,才能从金属内部逸出成为光电子.也就是说,必须对内部电子做功,电子才能脱离离子的束缚而逸出表面,这个功称为金属的逸出功,用符号W0表示.
2.光电效应方程
根据能量守恒定律,入射光子的能量等于出射光电子的最大初动能与逸出功之和.其表达式为:hν=mv+W0.
2.同一频率的光照射不同金属发生光电效应时,光电子的初动能是否相同?
提示:由于不同金属的逸出功不同,由光电效应方程知,发生光电效应时,逸出的光电子初动能也就相应的不同了.
四、光电效应的解释