两相邻光子间平均距离为:
x=cΔt=3.0×108×8.0×10-7 m=240 m.
(2)由(1)的计算结果可知,两光子间距有240 m,而箱子长只有1.2 m,所以在箱子里一般不可能有两个光子同时在运动.这样就排除了光的衍射行为是光子相互作用的可能性.因此,衍射条纹的出现是许多光子各自独立行为积累的结果,衍射条纹的亮区是光子到达可能性较大的区域,而暗区是光子到达可能性较小的区域.这个实验支持了光波是概率波的观点.
二、光电效应的规律和光电效应方程
1.光电效应规律
(1)任何一种金属都对应一个极限频率,入射光的频率低于极限频率不会产生光电效应.
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随着入射光频率的增大而增大.
(3)当入射光频率大于极限频率时,保持频率不变,光电流的强度与入射光的强度成正比.
(4)入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9 s.
2.爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0.
W0表示金属的逸出功,ν0表示金属的极限频率,则W0=hν0.
【例3】 用波长为2.0×10-7 m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10-19 J.由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s,结果取两位有效数字)( )
A.5.5×1014 Hz B.7.9×1014 Hz
C.9.8×1014 Hz D.1.2×1015 Hz
答案 B
解析 由爱因斯坦光电效应方程得h=Ek+W0,而金属的逸出功W0=hν0,由以上两式得,钨的极限频率为:ν0=-≈7.9×1014 Hz,B项正确.
三、用图象表示光电效应的规律