高中物理光电效应实验课题研究
发布:佚名 时间:2010-10-8 10:27:00 来源:京翰教育中心 录入:小冏 人气:1120
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实验一 使与验电器连接的锌板带上负电，验电器指针张开一定角度。然后用伦琴射线照射锌板，验电器指针张角减小到零然后又张开。伦琴射线停止照射，用带正电的有机玻璃棒靠近锌板，验电器指针张角变大。证明锌板由于释放电子而带正电。
实验二 使与验电器连接的锌板带上正电，验电器指针有一张角，然后再用伦琴射线照射锌板，可以看到验电器指针张角变得更大。
这两个实验说明，伦琴射线虽然同样能使空气电离，但由于它的光子能量比紫外线大得多，因此在使空气电离，锌板失去多余电荷的同时，使锌板释放光电子产生光电效应中起了主要作用。而紫外线虽然从理论上讲能使锌板释放电子，但在非真空条件下，一般验电器灵敏度又不够高的情况下，使锌板失去多余电荷的原因，主要是由于空气电离而不是光电效应。
总之，利用伦琴射线来演示光电效应，既不用使锌板事先带上负电荷或增设附加电场，又不要考虑空气被电离的因素，所以无需向学生解释由于在演示过程中增设的附加条件、设备等引起对所观察到的现象的猜疑和误解。该方法直观、全面地还光电效应的本来面目，突出了主要矛盾，让学生清楚地认清了光电效应的本质特征和规律。
实验提示
①实验前，用砂纸打擦锌板表面并用干纱布揩净（实验成功的关键）。
②伦琴射线管安装时，让射线沿平行于黑板的方向射出，不要朝向观察者。
③空气湿度较大时，可借助红外线照射。既可干燥验电器周围的空气，又可让学生看到低于锌板极限频率的红外线，产生不了光电效应。
④查有关专业实验文献得知，从光照到产生光电子（光电效应）的过程非常快，一般不超过10-9秒，几乎是瞬时的，停止照射，光电子（光电效应）立即消失。