光電效應教學問題探討

(陜西省西安市第八十五中學,陜西 西安 710061)

光電效應是中學物理教學中體現光的粒子性的重要內容，由于本節公式多、相似概念多，故容易造成學生學習中的障礙和困難，下面就相關問題做一闡釋和說明。

1 對光電效應方程的理解

(1) 上式中Ekm是光電子的最大初動能，就某個光電子而言，其離開金屬時的動能大小可以是0～Ekm范圍內的任何數值。

(2) 光電效應方程表明光電子的最大初動能與入射光的頻率ν呈線性關系(注意不是正比關系)，與光強無關。

(3) 逸出功W0——電子從金屬中逸出所需要克服束縛而消耗的能量的最小值，叫做金屬的逸出功。在光電效應中，從金屬表面逸出的電子損失能量最少。對于確定的金屬，逸出功是定值，對于不同的金屬，一般具有不同的逸出功。

(5) 光電效應方程實質上是能量守恒方程，金屬表面電子吸收一個光子的能量，克服金屬的逸出功，剩下的能量就是其最大初動能。

2 光子說對光電效應的解釋

(1) 飽和光電流與光強的關系：在入射光頻率一定的前提下，光越強，包含的光子越多，照射金屬時產生的光電子就越多，因而飽和光電流就越大。所以，入射光頻率一定時，飽和光電流與光強度成正比。

(2) 遏止電壓為加在光電管兩端的使光電流減小為零的反向電壓，根據動能定理和光電效應方程有：eUc=Ekm=hν-W0，對于確定的金屬，W0為定值，ν越大，遏止電壓Uc越大。

(3) 光電效應具有瞬時性，電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時間，所以光電效應幾乎是瞬時發生的。……