Alevel物理干货:神奇的光电效应
物理是一门深奥的科学,小到我们的日常生活,大到宇宙起源都和物理学有关。学好物理可以能加深我们对这个世界的认知,提高逻辑思维的能力。暑假期间在准备Alevel的学习同时,阅读一些经典的课外书也是必不可少的。以下是A+国际拥有多年教学经验的物理老师推荐的经典书籍。
01 三体 作者:刘慈欣
简介:中国难得一遇的科幻巨著,目前为止中国当代最杰出的科幻小说。这部作品讲述了地球文明在宇宙中的兴衰历程,书中对人类历史、物理学、天文学、社会学、哲学、宗教都有涉及,从科幻的角度对人性进行了深入探讨,格局宏大,立意高远,也将中国科幻推上了世界的高度。
读者评论:..光锥之上,以一个介于“命运”与“虚无”的角度,从身边历史,逐渐推进到,人类未来,再推广到宇宙未来。他似乎开启了一个任意门,并将光锥之外的事物,拉入光锥之内。才得以呈现在我们面前。
02 极简宇宙史 作者:Christophe Galfard
简介:我们的存在的确让太阳系与众不同。夏夜,你躺在沙滩上,仰望夜空。一颗小小的流星安静滑过,还来不及许愿,不可思议的事情发生了:你一下子穿越五十亿年,走进时光的旅行……霍金亲传弟子、物理学博士克里斯托弗·加尔法德带领我们踏上一场关于宇宙的过去、现在和未来的惊奇之旅。不需要图表和方程式,只需凭着奇诡的想象,我们就可走向衰亡的太阳表面,飞越遥远的星系,感受来自黑洞的死亡魅力……你可以轻松读懂时至今日的宇宙神奇,继续探究关于上帝的存在、时间的起源以及人类的未来。
03 时间简史 作者:史蒂芬 霍金
简介:史蒂芬·霍金的《时间简史》自1988年首版以来的岁月里,已成为全球科学著作的里程碑。它被翻译成40种文字,全球销售了近1000万册。
内容简介:宇宙论是一门既古老又年轻的学科。作为宇宙里高等生物的人类不会满足于自身的生存和种族的绵延,还一代代不懈地探索着存在和生命的意义。但是,人类理念的进化是极其缓慢和艰苦的。从亚里士多德——托勒密的地心说到哥白尼——伽利略的日心说的演化就花了2000年的时间。令人吃惊的是,尽管人们知道世间的一切都在运动,只是到了20世纪20年代因哈勃发现了红移定律后,宇宙演化的观念才进入人类的意识...
04 科学的历程作者:吴国盛
简介:《科学的历程》主要内容包括东方:古老文明的源头、希腊:科学精神的起源、中世纪:西方不亮东方亮、16、17世纪:近代产学的诞生、18世纪:技术革命与理性启蒙、19世纪:古典科学的全面发展、19世纪:科学的技术化、社会化、20世纪:探究宇宙与生命之谜、20世纪:高技术时代、科学处在转折点上等内容。
05 哲学家们都干了什么作者:林欣浩
简介:宇宙的外面是什么?世界会不会是假的?我是不是活在虚拟世界/别人梦中?上帝到底存在还是不存在?这个世界有没有终极真理?……你知道吗,你想过或者没想过的这些奇形怪状的问题,早在几千年前就被哲学家们一本正经地提出,挖空心思地找证据,面红耳赤地争论过了。在整个世界忙着探索、开垦、打仗、上天、发展的漫长历史中,这帮哲学家们却神经质地死磕这个世界的真相和人生的意义,就好像一个网络游戏里的角色试图琢磨自己手里武器的代码是什么……翻开本书,从神烦的苏格拉底开始,彻底了解人类史上的哲学家们,以及他们穷尽毕生的经历和苦思后提交的最终答卷。
06 上帝掷骰子了吗作者:曹天元
简介:带读者做一次量子之旅,从神话时代出发,沿着量子发展的道路,亲身去经历科学史上的乌云和暴雨,追逐流星的辉光,穿越重重迷雾和险滩,和最伟大的物理学家们并肩作战。除了回顾基本的历史背景,还将向着未来探险,去逐一摸索量子论面前的不同道路,闯入人迹罕至的未知境地,和先行者们一起开疆扩土。让人惊叹的,不仅仅是沿途那令人眼花缭乱的绚丽风景,更来自于人内心深处的思索和启示——那是科学深植在每个人心中不可抗拒的魅力。
07 天才在左疯子在右作者:高铭
简介:「天才在左」四维虫子、进化惯性、真正的世界、伪装的文明……一本书,思维脱缰。「疯子在右」预见未来、偷取时间、最后的撒旦、灵魂的尾巴……借疯子的策略,唤醒你未知的灵魂。


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课程亮点
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课程适合人群
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适用阶段

(1)欲就读于英国或英联邦体系国际学校A-level阶段的学生
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Alevel物理干货:神奇的光电效应
光电效应是物理学中一个神奇而有趣的现象。光电效应是指在某个特定的频率的电磁波的照射下,物体表面的电子被激发的现象,被激发的电子称为光电子(photoelectron) 光电效应最初是由德国的物理学家赫兹发现的,赫兹发现用紫外线照射两个锌小球之一,两个锌小球之间容易产生电火花。然而如果换成可见光,就什么现象都没有发生,即使改变了光的强度。于是科学家就懵逼了。 之后就是一段漫长的研究过程,终于一位大神级别的物理学家——爱因斯坦,提出了光子的理论,解释了为什么只有紫外线可以,并且完美地解释了光电效应,并因此而获得了1921年的诺贝尔物理学奖。 爱因斯坦提出了光是由一个个光子(photon)组成的,而光子是携带能量的,光子的能量可以由E=hf 计算而得,其中h为普朗克常数(Planck constant )。根据这个公式,可以看出光的频率越高,光子的能量越大。光子的能量是可以传递的,那么当光子的能量具体需要多大才能是电子激发呢? 爱因斯坦还提出了一个公式:hf= Ø+mv2/2 其中 Ø 是功函数(work function),代表着电子被激发所需要的最小能量,这个能量其实就是原子核和电子之间的吸引力,功函数的大小有材料本身决定。当hf0= Ø时,f0就是临界频率(threshold frequency),就是能使待定材料表面发生光电效应的最小频率。mv2/2就是动能,为电子提供了激发的速度 那么,我们前文提到,为什么提高光的强度还是不能产生光电效应呢?这是因为改变光的强度只是改变了光子的个数。这就好像我们考试,60分及格,考了59分,如果我多考了几次,但还是59分,还是不及格,考试考了再多,考不到60分依旧不及格。爱因斯坦还提出了一个电子只能吸收一个光子的能量,所以只有当单个光子的能量高于功函数的时候,光电效应才会发生。 所以,总的来说,光电效应是指高于特定频率的电磁波照在材料表面上发生电子激发的现象。光电效应的发生条件为每个光子必须满足hfØ。
