思考：光究竟是什么？通過之前的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象麥克斯韋和赫茲先后從理論上和實驗上確認(rèn)了光的電磁波本質(zhì)，光的波動理論似乎已經(jīng)完美了。不斷發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識新現(xiàn)象，進(jìn)而理解事物的本性，這是一切科學(xué)發(fā)展的必由之路。人類對光的研究也是如此。問題：光的波動理論只能部分地解釋光電效應(yīng)。
（1）電壓增大到一定程度，電流不再增大。
（2）顏色不變的條件下，光照越強(qiáng)，飽和電流越大?！　?br/>如果A、K兩極間加的電壓為0，電路中的電流為0嗎？怎樣才能使電路中的電流為0呢？
遏止電壓的存在說明初速度存在著上限。
實驗表明，對于一定顏色（頻率）的光，無論光的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都是一樣的。光的頻率改變時，遏止電壓也會改變。光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強(qiáng)弱無關(guān)。
3.存在著截止頻率（極限頻率）實驗還表明，當(dāng)入射光的頻率減小到某一數(shù)值時，即使不施加反向電壓也沒有光電流，這表明已經(jīng)沒有了光電子了。當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應(yīng)（即使很大的光強(qiáng)也不能發(fā)生）。不同金屬的截止頻率不同。
當(dāng)頻率超過截止頻率時，無論入射光怎樣微弱，幾乎在照射到金屬時立即產(chǎn)生光電流。
4.光電效應(yīng)具有瞬時性
1.存在極限頻率（截止頻率） 任何一種金屬，都存在極限頻率ν0，只有當(dāng)入射光頻率ν>ν0時，才能發(fā)生光電效應(yīng).
3.光電效應(yīng)的發(fā)生時間：幾乎是瞬時發(fā)生的。
2.存在飽和電流當(dāng)入射光頻率ν>ν0時，光電流隨入射光強(qiáng)度的增大而增大。
4.存在遏制電壓 光電子的最大初動能Ekm與入射光強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大。
當(dāng)時人們知道，金屬中原子外層的價電子會脫離原子而做無規(guī)則的熱運動。但在溫度不很高時，電子并不能大量逸出金屬表面，這表明金屬表面層內(nèi)存在一種力，阻礙電子的逃逸。電子要從金屬中掙脫出來，必須克服這種阻礙做功。使電子脫離某種金屬所做功的最小值，叫做這種金屬的逸出功，用 W0 表示。
當(dāng)光照射金屬表面時，電子吸收能量。若電子吸收的能量與原有的熱運動能量之和超過逸出功，電子就從表面逸出，這就是光電子。光越強(qiáng)，逸出的電子數(shù)越多，光電流也就越大。這些結(jié)論與實驗相符
①光越強(qiáng)，光電子的初動能應(yīng)該越大，所以遏止電壓 Uc 應(yīng)該與光的強(qiáng)弱有關(guān)；②不管光的頻率如何，只要光足夠強(qiáng)，電子都可以獲得足夠能量從而逸出表面，不應(yīng)存在截止頻率；③如果光很弱，按經(jīng)典電磁理論估算，電子需要幾分鐘到十幾分鐘的時間才能獲得逸出表面所需的能量，這個時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 10-9s。這些結(jié)論與實驗結(jié)果相矛盾。此外，對于遏止電壓Uc與光的頻率v的關(guān)系，經(jīng)典電磁理論更是無法解釋。眾多的疑難呼喚著新的思想、新的觀念、新的理論
愛因斯坦的光電效應(yīng)方程
1.光子說(愛因斯坦于1905年提出)
光不僅在發(fā)射和吸收時能量是一份一份的，而且光本身就是由一個個不可分割的能量子組成，光的這些能量子叫做光子。即:E＝hν ，ν 表示光的頻率，h 叫普朗克常量， h＝6.63×10-34焦耳·秒
按照愛因斯坦的理論，在光電效應(yīng)中，金屬中的電子吸收一個光子獲得的能量是 hv，這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功 W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的初動能 Ek，即
愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應(yīng)，但當(dāng)時并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn)，因為它完全違背了光的波動理論。美國物理學(xué)家密立根，在1915年通過實驗證實了愛因斯坦方程。由于愛因斯坦提出的光子假說成功地說明了光電效應(yīng)的實驗規(guī)律,榮獲1921年諾貝爾物理學(xué)獎。光既具有波動性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性
【例1】關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（　 ）A．光電效應(yīng)說明光具有粒子性，它是愛因斯坦首先發(fā)現(xiàn)并加以理論解釋的B．光電效應(yīng)實驗中，逸出的光電子來源于金屬中的自由電子C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的波長太短D．發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初動能與人射光的頻率成正比
【例2】下表給出了一些金屬材料的逸出功．現(xiàn)用波長為400nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種？（普朗克常量h＝6.6×10﹣34J?s，光速c＝3.0×108m/s）A．2種B．3種C．4種D．5種
【例3】（多選）用某種單色光照射某種金屬表面，發(fā)生光電效應(yīng).現(xiàn)將該單色光的光強(qiáng)減弱，則A.光電子的最大初動能不變B.光電子的最大初動能減少 C.單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少D.可能不發(fā)生光電效應(yīng)
光強(qiáng)影響單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)——飽和電流頻率影響光電效應(yīng)是否發(fā)生——發(fā)生后的最大初動能

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