如何讓高中生理解光電效應(yīng)

王家駒

摘 要：作為高中生，為了進(jìn)一步研究光電效應(yīng)，首先要明確觀點(diǎn)效應(yīng)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)，通過(guò)認(rèn)真分析學(xué)習(xí)過(guò)程相關(guān)的問(wèn)題，才能更加有效掌握光電效應(yīng)知識(shí)。此外，還應(yīng)該明確光電效應(yīng)在實(shí)踐中的應(yīng)用，以此不斷提高認(rèn)識(shí)，為日后進(jìn)一步研究提供有效保證。

關(guān)鍵詞：高中生;光電效應(yīng);學(xué)習(xí);應(yīng)用

引言

光電效應(yīng)在生活中應(yīng)用廣泛，為了提高研究水平，要科學(xué)分析光電效應(yīng)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，積極掌握有效的學(xué)習(xí)策略，從而才能提升研究能力，下面通過(guò)具體實(shí)踐，對(duì)其進(jìn)行幾點(diǎn)總結(jié)。

1 高中光電效應(yīng)學(xué)習(xí)重點(diǎn)問(wèn)題

1.1光電效應(yīng)的過(guò)程

學(xué)習(xí)高中物理知識(shí)時(shí)，面對(duì)光電效應(yīng)的相關(guān)知識(shí)總是難以理解，難以掌握、運(yùn)用光電效應(yīng)提升解題效率。在此過(guò)程中，結(jié)合學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)積累，應(yīng)當(dāng)以理解光電效應(yīng)的定義為基礎(chǔ)。根據(jù)課本知識(shí)及教師講解可知，光電效應(yīng)主要是指電子與光子之間的轉(zhuǎn)化，在電子上利用光子射實(shí)現(xiàn)能量的傳遞，同時(shí)電子在此過(guò)程中還要完成克服金屬轉(zhuǎn)化成光電子的逸出作業(yè)。利用光電效益進(jìn)行解題時(shí)，需要充分明白上述規(guī)律，以此作為積累經(jīng)驗(yàn)，更好的提升解題速率。

1.2電子與光子關(guān)系

學(xué)習(xí)光電效應(yīng)過(guò)程，不僅要理解光電效應(yīng)的基本含義與規(guī)律，同時(shí)要不斷的復(fù)習(xí)、應(yīng)用、練習(xí)。在此過(guò)程中，需要不斷的摸索并明確光電之間的關(guān)系。根據(jù)做題總結(jié)，教師講解可知，在光電效應(yīng)中，一個(gè)電子只能接受一個(gè)電子，以此為基礎(chǔ)將更好的理解光電管中電流、電壓之間的關(guān)系。根據(jù)觀看實(shí)驗(yàn)可知，在發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光的強(qiáng)度對(duì)光電反應(yīng)慢的有影響，光電效應(yīng)進(jìn)發(fā)生在一瞬間，在金屬管中，光電照射陰極會(huì)放出光電子;當(dāng)入射光一定時(shí)，光電管兩極正向電壓增加，會(huì)是單位時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極光電子數(shù)量增加，隨之增大光電流;但是實(shí)際中電流并不會(huì)無(wú)限增大，在光電子數(shù)量的約束下，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電流I且達(dá)到最大飽和;當(dāng)電流出現(xiàn)減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，增大電壓將導(dǎo)致電流減少，減小電壓將導(dǎo)致電流增加;而向金屬管兩端陰陽(yáng)兩極施加反向電壓時(shí)，電壓過(guò)大將導(dǎo)致所有電子均不能到達(dá)陽(yáng)極A，導(dǎo)致光電管中無(wú)電流通過(guò)電路。若此時(shí)施加一定數(shù)值的反向電壓時(shí)，最大動(dòng)能的電子剛好不能到達(dá)陽(yáng)極A，此時(shí)的極值電壓可稱之為遏制電壓。此類問(wèn)題在做題過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)做好相關(guān)積累，在明確電子光子關(guān)系的基礎(chǔ)上，理解問(wèn)題原理，掌握解題步驟。

1.3光點(diǎn)的飽和、舍棄問(wèn)題

在復(fù)習(xí)過(guò)程中，時(shí)常會(huì)遇到飽和光點(diǎn)、舍棄光點(diǎn)等問(wèn)題，通常難以理解、經(jīng)常出錯(cuò)。對(duì)于此類問(wèn)題可結(jié)合電子數(shù)目的變化情況進(jìn)行理解判斷，但是在僅考慮單位時(shí)間電子數(shù)目變化情況時(shí)，會(huì)導(dǎo)致結(jié)論較為片面化。在教師的日常講述中可知，在大學(xué)一般不對(duì)“量子頻率”進(jìn)行相關(guān)研究，因此可以適當(dāng)?shù)谋苊獯祟悊?wèn)題，不必花費(fèi)過(guò)多時(shí)間深入研究。

1.4提高光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

在利用光電效應(yīng)進(jìn)行解題時(shí)，需要充分理解光電效應(yīng)的應(yīng)用原理，此時(shí)可結(jié)合實(shí)驗(yàn)、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果，深入理解光電效應(yīng)。在日常學(xué)習(xí)的過(guò)程中，不僅要完成教師布置的試驗(yàn)任務(wù)同時(shí)要結(jié)合自身的不足，重點(diǎn)觀察自身知識(shí)結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。如：學(xué)習(xí)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)時(shí)，不僅要完成教師布置的任務(wù)，同時(shí)要對(duì)自己難以理解的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)詢問(wèn)，對(duì)自己易出錯(cuò)的點(diǎn)進(jìn)行深入觀察、記錄，反復(fù)論證、分析，提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ耐瑫r(shí)，強(qiáng)化對(duì)光電效應(yīng)的理解。

在日常實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果與日常知識(shí)積累做比較，判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠性的同時(shí)，完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)框架。如：在電流、電壓關(guān)系的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，可分別進(jìn)行向兩極施加正電壓、負(fù)電壓的實(shí)驗(yàn)，并將結(jié)果進(jìn)行分別記錄，與教材中的結(jié)論進(jìn)行比較分析，進(jìn)而夯實(shí)知識(shí)積累。

2 明確光電效應(yīng)的應(yīng)用

2.1農(nóng)業(yè)病蟲害防治。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域利用光電效應(yīng)主要是進(jìn)行部分部分病蟲的防治。通過(guò)不同光源對(duì)敏感度刺激不同的蟲害進(jìn)行防治，利用害蟲的趨光性，采用光電殺蟲技術(shù)等，進(jìn)行農(nóng)業(yè)病蟲害防治。

2.2太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池是新興產(chǎn)業(yè)，屬于節(jié)能綠色產(chǎn)品，利用光電效應(yīng)、光化學(xué)效應(yīng)等將光能轉(zhuǎn)化為電能，利用轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能，向偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行順電，節(jié)約成本消耗。太陽(yáng)能的應(yīng)用不僅屬于綠色環(huán)保型能源，同時(shí)國(guó)家環(huán)境保護(hù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略部署，雖有較大的技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新空間，但在科技發(fā)展、人才涌動(dòng)的時(shí)代，太陽(yáng)能電池研發(fā)蓄勢(shì)指日可待。

2.3、光電傳感器。光電效應(yīng)應(yīng)用過(guò)程中，最常見(jiàn)的應(yīng)用設(shè)備便是光電傳感器，其組成元件較少，主要是利用簡(jiǎn)單的光電反應(yīng)原理，實(shí)施準(zhǔn)確、迅速地測(cè)量。光電傳感器在檢測(cè)物理變化時(shí)效果顯著，主要是應(yīng)用在監(jiān)測(cè)煙塵濁度、掃描條形碼、研發(fā)產(chǎn)品計(jì)數(shù)器、實(shí)現(xiàn)光電式煙霧報(bào)警器研發(fā)等

2.4光電倍增管。光電效應(yīng)可用于光電倍增管的研制，其在電子、化工、醫(yī)療、等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，不僅成本低廉、同時(shí)效率高、噪聲低、反應(yīng)迅速，在天文領(lǐng)域研究中，可應(yīng)用對(duì)不明亮天體地測(cè)量，迅速測(cè)量天體變化強(qiáng)度等。

結(jié)束語(yǔ)

作為高中生的我，在有效的研究光電效應(yīng)過(guò)程，提出了相關(guān)的學(xué)習(xí)策略，總結(jié)了光電效應(yīng)在實(shí)際中的應(yīng)用途徑，希望分析能提高學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)，從而通過(guò)不斷的努力，提升自我對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)

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[2]賀蓬勃.光電效應(yīng)教學(xué)問(wèn)題探討[J].物理之友，2018，34（04）：40+43.

（作者單位：石家莊二中潤(rùn)德中學(xué)）