结论1：单位时间内，受光照的金属板释放出来的光电子数和入射光的强度成正比。(1)饱和电流实验表明：在一定强度的单色光照射下,光电流随加速电势差的增加而增大,但当加速电势差增加到一定量值时,光电流达饱和值，如果再增加光的强度，相应的也增大。光强较弱光强较强光电效应的伏安特性曲线第30页，共60页，星期日，2025年，2月5日（2）遏止电势差如果使负的电势差足够大，从而使由金属板表面释放出的具有最大速度的电子也不能到达阳极时，光电流便降为零，此外加电势差的绝对值叫遏止电势差。实验表明：遏止电势差与光强度无关。参见下图！结论2：光电子从金属表面逸出时具有一定的动能，最大初动能与入射光的强度无关。第31页，共60页，星期日，2025年，2月5日截止电压与入射光强度无关.第32页，共60页，星期日，2025年，2月5日遏止电势差与频率的关系（3）遏止频率（又称红限）实验表明：当光频率小于某最小值时，无光电子逸出。称此频率为该金属的光电效应截止频率。遏止电势差和入射光的频率之间具有线性关系：，K是图线的斜率；第33页，共60页，星期日，2025年，2月5日实验证明截止电压(或光电子初始动能)与入射光的频率有关.第34页，共60页，星期日，2025年，2月5日为不随金属性质不同而改变的普适恒量这说明，最大初动能随入射光的频率线性地增加，要使光所照射的金属释放电子，入射光的频率必须满足：称为光电效应的红限（遏止频率）第35页，共60页，星期日，2025年，2月5日（4）弛豫时间实验表明，从入射光开始照射直到金属释放出电子，无论光的强度如何，这段时间很短，不会超过。结论3：光电子从金属表面逸出时的最大初始动能与入射光的频率成线性关系.当入射光的频率小于时，不管照射光的强度多大、照射时间有多长，也不会产生光电效应。第36页，共60页，星期日，2025年，2月5日按照光的波动说，光电子的初动能应决定于入射光的光强，即决定于光的振幅而不决定于光的频率。2.光的波动说的缺陷无法解释红限的存在。无法解释光电效应的产生几乎无须时间积累。第37页，共60页，星期日，2025年，2月5日3.爱因斯坦的光子理论爱因斯坦从普朗克的能量子假设中得到启发,他假定光在空间传播时,也具有粒子性,想象一束光是一束以运动的粒子流,这些粒子称为光量子,现在称为光子,每一光子的能量为,光的能流密度决定于单位时间内通过该单位面积的光子数。根据光子理论,光电效应可解释如下:当金属中一个自由电子从入射光中吸收一个光子后,就获得能量,如果大于电子从金属表面逸出时所需的逸出功,这个电子就会从金属中逸出。第38页，共60页，星期日，2025年，2月5日爱因斯坦光电效应方程：爱因斯坦对光电效应的解释：入射的光波强度大，光子数多，释放的光电子也多，所以产生的光电流也就大。电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以无须时间的累积。第39页，共60页，星期日，2025年，2月5日从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系。与实验方程比较可得普适恒量K的值。第40页，共60页，星期日，2025年，2月5日由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应的实验规律,荣获1921年诺贝尔物理学奖。从光电效应方程中，当初动能为零时，可得到红限频率：第41页，共60页，星期日，2025年，2月5日[例]波长λ=4.0×10-7m单色光照射到金属铯上，求铯所释放的光电子最大初速度。利用关系式:代入已知数据得到:解：铯原子红限频率=4.8×1014Hz，根据爱因斯坦光电效应方程，光电子最大初动能：第42页，共60页，星期日，2025年，2月5日第1页，共60页，星期日，2025年，2月5日7-1光速的测定、相速和群速7-2经典辐射定律7-6康普顿效应7-3普朗克辐射公式能量子7-4光电效应7-5爱因斯坦的量子解释7-7德布罗意波第七章光的量子性7-8波粒二象性第2页，共60页，星期日，2025年，2月5日从经典物理到现代物理概述?物理学的分支及近年来发展的总趋势物理学经典物理现代物理力学热学电磁学光学相对论量子论非线性时间t关键概念的发展力