《高中物理 第四章 波粒二象性 第2節(jié) 光電效應(yīng)與光的量子說(shuō) 教科版選修3-5》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第四章 波粒二象性 第2節(jié) 光電效應(yīng)與光的量子說(shuō) 教科版選修3-5（38頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二節(jié)第二節(jié) 光電效應(yīng)與光的量子說(shuō)光電效應(yīng)與光的量子說(shuō)一、光電效應(yīng)、光的波動(dòng)說(shuō)的困難一、光電效應(yīng)、光的波動(dòng)說(shuō)的困難1定義：光照射在金屬表面上時(shí)，金屬中的電定義：光照射在金屬表面上時(shí)，金屬中的電子因吸收光的能量而逸出金屬表面的現(xiàn)象子因吸收光的能量而逸出金屬表面的現(xiàn)象2光電效應(yīng)的特征光電效應(yīng)的特征(1)任何金屬均存在截止頻率任何金屬均存在截止頻率(極限頻率極限頻率)，只有，只有_截止頻率，才能引起光電效應(yīng)截止頻率，才能引起光電效應(yīng)(2)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電流的大小由發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電流的大小由_決決定，定，_越大，光電流越大越大，光電流越大(3)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成光電子的最大初動(dòng)

2、能與入射光的頻率成_關(guān)系關(guān)系(4)光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性，發(fā)生時(shí)間不超過(guò)光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性，發(fā)生時(shí)間不超過(guò)109 s.3光的波動(dòng)說(shuō)無(wú)法解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象光的波動(dòng)說(shuō)無(wú)法解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象超過(guò)超過(guò)光強(qiáng)光強(qiáng)光強(qiáng)光強(qiáng)線(xiàn)性線(xiàn)性自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)二、光量子概念的提出、光電效應(yīng)方程二、光量子概念的提出、光電效應(yīng)方程1光子說(shuō)：愛(ài)因斯坦提出，在空間傳播的光光子說(shuō)：愛(ài)因斯坦提出，在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光量子，簡(jiǎn)稱(chēng)個(gè)光量子，簡(jiǎn)稱(chēng)_2光子的能量光子的能量h，其中，其中指光的指光的_光光電效應(yīng)顯示了光的電效應(yīng)顯示了光的_3光電效應(yīng)方程：光電效應(yīng)方程：_4光

3、的量子說(shuō)能很好地解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象光的量子說(shuō)能很好地解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象光子光子頻率頻率粒子性粒子性hmv2W問(wèn)題問(wèn)題1：人類(lèi)對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)人類(lèi)對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展經(jīng)歷了哪些主要過(guò)程？的發(fā)展經(jīng)歷了哪些主要過(guò)程？小結(jié)：人類(lèi)對(duì)光的本性認(rèn)識(shí)的歷史進(jìn)程：小結(jié)：人類(lèi)對(duì)光的本性認(rèn)識(shí)的歷史進(jìn)程：微粒說(shuō)微粒說(shuō)：認(rèn)為光是一種粒子認(rèn)為光是一種粒子 代表人物：牛頓代表人物：牛頓 波動(dòng)說(shuō)：波動(dòng)說(shuō)：認(rèn)為光是一種波認(rèn)為光是一種波 代表人物：惠更斯代表人物：惠更斯光的電磁說(shuō)：光的電磁說(shuō)：光是電磁波光是電磁波 提出者：提出者：麥克斯韋麥克斯韋用弧光燈照射擦得很用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，亮的鋅板，(注意用導(dǎo)注意用導(dǎo)線(xiàn)與不帶電的

4、驗(yàn)電器線(xiàn)與不帶電的驗(yàn)電器相連相連），使驗(yàn)電），使驗(yàn)電 器張器張角增大到約為角增大到約為 30度時(shí)，度時(shí)，再用與絲綢磨擦過(guò)的再用與絲綢磨擦過(guò)的玻璃棒去靠近鋅板，玻璃棒去靠近鋅板，則驗(yàn)電器的指針張角則驗(yàn)電器的指針張角會(huì)變大。會(huì)變大。實(shí)驗(yàn)：光電效應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)：光電效應(yīng)現(xiàn)象表明鋅板在射線(xiàn)照射下失去電子而帶正電學(xué)習(xí)活動(dòng)一認(rèn)識(shí)光電效應(yīng)學(xué)習(xí)活動(dòng)一認(rèn)識(shí)光電效應(yīng)小結(jié)：光電效應(yīng)與光電流：小結(jié)：光電效應(yīng)與光電流： 物體在光的照射下發(fā)射電子物體在光的照射下發(fā)射電子的現(xiàn)象叫的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)光電效應(yīng)，發(fā)射出來(lái)的，發(fā)射出來(lái)的電子叫電子叫光電子光電子。 光電管就是利用光電效應(yīng)制光電管就是利用光電效應(yīng)制成的一種光學(xué)元件，它的作用

5、是把成的一種光學(xué)元件，它的作用是把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào) 由于光電效應(yīng)由于光電效應(yīng)在電路中形成的電在電路中形成的電流叫流叫光電流光電流。問(wèn)題問(wèn)題2：光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)得出了：光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)得出了哪些規(guī)律？哪些規(guī)律？學(xué)習(xí)活動(dòng)二學(xué)習(xí)活動(dòng)二 光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律AKGV陽(yáng)陽(yáng)極極陰陰極極W石英窗石英窗 光線(xiàn)經(jīng)石英窗照在陰極上，光線(xiàn)經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出便有電子逸出-光電子光電子。光電子在電場(chǎng)作用下形成光電流。光電子在電場(chǎng)作用下形成光電流。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)AKGV陽(yáng)陽(yáng)極極陰陰極極 將換向開(kāi)關(guān)反接，電場(chǎng)反向，將換向開(kāi)關(guān)反接，電場(chǎng)反向，則光電子離開(kāi)陰極后將受反向電

6、則光電子離開(kāi)陰極后將受反向電場(chǎng)阻礙作用。場(chǎng)阻礙作用。 當(dāng)當(dāng) K K、A A 間加反向電壓，光間加反向電壓，光電子克服電場(chǎng)力作功，當(dāng)電壓達(dá)電子克服電場(chǎng)力作功，當(dāng)電壓達(dá)到某一值到某一值 U Uc c 時(shí)，光電流恰為時(shí)，光電流恰為0 0。 U Uc c稱(chēng)稱(chēng)遏止電壓遏止電壓。221cevmceU遏止電壓遏止電壓光光 強(qiáng)強(qiáng) 較較 弱弱光電效應(yīng)伏安特性曲線(xiàn)光電效應(yīng)伏安特性曲線(xiàn)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置IUcOU遏遏止止電電壓壓AKGV陽(yáng)陽(yáng)極極陰陰極極 光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律Ua光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置IIsOU光光 強(qiáng)強(qiáng) 較較 強(qiáng)強(qiáng)光光 強(qiáng)強(qiáng) 較較 弱弱光電效應(yīng)伏安特性曲線(xiàn)光電

7、效應(yīng)伏安特性曲線(xiàn)遏遏止止電電壓壓飽飽和和電電流流 光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律AKGV陽(yáng)陽(yáng)極極陰陰極極光電效應(yīng)的規(guī)律：光電效應(yīng)的規(guī)律：光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：光電效應(yīng)發(fā)生時(shí)間非常短暫，幾乎不需要時(shí)間光電效應(yīng)發(fā)生時(shí)間非常短暫，幾乎不需要時(shí)間只有當(dāng)入射光的頻率高于某一只有當(dāng)入射光的頻率高于某一頻率頻率v0時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)，把時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)，把這一頻率這一頻率v0叫叫極限頻率極限頻率 單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)目跟入射光的強(qiáng)度成單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)目跟入射光的強(qiáng)度成正比正比光電子的最大初動(dòng)能只跟入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，它光電子的最大初動(dòng)能只跟入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，它隨入射光的頻

8、率增大而增大隨入射光的頻率增大而增大問(wèn)題問(wèn)題3：光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律與：光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律與經(jīng)典電磁理論產(chǎn)生了什么矛盾？經(jīng)典電磁理論產(chǎn)生了什么矛盾？學(xué)習(xí)活動(dòng)三光電效應(yīng)解釋中學(xué)習(xí)活動(dòng)三光電效應(yīng)解釋中的疑難的疑難 波動(dòng)理論對(duì)光電效應(yīng)的解釋的困難：波動(dòng)理論對(duì)光電效應(yīng)的解釋的困難：波動(dòng)理論波動(dòng)理論光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果困難困難1 1 光能由振幅決定，與光頻率光能由振幅決定，與光頻率無(wú)關(guān)，只要光強(qiáng)足夠大（不無(wú)關(guān)，只要光強(qiáng)足夠大（不論入射光的頻率多），總可論入射光的頻率多），總可以使電子獲得足夠的能量從以使電子獲得足夠的能量從而發(fā)生光電效應(yīng)而發(fā)生光電效應(yīng)如果如果 0 0，無(wú)論光無(wú)論光強(qiáng)有多大，都不

9、能發(fā)生強(qiáng)有多大，都不能發(fā)生光電效應(yīng)，光能應(yīng)由光光電效應(yīng)，光能應(yīng)由光頻率來(lái)決定頻率來(lái)決定困難困難2 2 光強(qiáng)越大，電子可獲得更多光強(qiáng)越大，電子可獲得更多能量，光電子的最大初動(dòng)能能量，光電子的最大初動(dòng)能也應(yīng)該越大，遏止電壓也應(yīng)也應(yīng)該越大，遏止電壓也應(yīng)越大。即出射電子的最大初越大。即出射電子的最大初動(dòng)能應(yīng)該由光強(qiáng)來(lái)決定動(dòng)能應(yīng)該由光強(qiáng)來(lái)決定光電子的最大初動(dòng)能、光電子的最大初動(dòng)能、遏止電壓都與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，遏止電壓都與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，而與頻率有關(guān)而與頻率有關(guān)困難困難3 3 光強(qiáng)大時(shí)，電子能量積累的光強(qiáng)大時(shí)，電子能量積累的時(shí)間就短，光強(qiáng)小時(shí)，能量時(shí)間就短，光強(qiáng)小時(shí)，能量積累的時(shí)間就長(zhǎng)積累的時(shí)間就長(zhǎng)當(dāng)入射光照射到光電

10、管當(dāng)入射光照射到光電管陰極時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)怎樣，陰極時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)怎樣，幾乎瞬間就產(chǎn)生了光電幾乎瞬間就產(chǎn)生了光電子子問(wèn)題問(wèn)題4：為了解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：為了解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律愛(ài)因斯坦提出了光的量子說(shuō)，其內(nèi)容是愛(ài)因斯坦提出了光的量子說(shuō)，其內(nèi)容是什么？是如何解釋的？什么？是如何解釋的？學(xué)習(xí)活動(dòng)四：愛(ài)因斯坦的光量子假設(shè)學(xué)習(xí)活動(dòng)四：愛(ài)因斯坦的光量子假設(shè)量子假說(shuō)量子假說(shuō) 光子：光子：普朗克的量子假說(shuō)：普朗克的量子假說(shuō)： 在微觀世界里，物理量的取值很多時(shí)候在微觀世界里，物理量的取值很多時(shí)候是不連續(xù)的，只能取一些分立的值，這稱(chēng)為是不連續(xù)的，只能取一些分立的值，這稱(chēng)為量子化現(xiàn)象。量子化現(xiàn)象。愛(ài)因斯坦的光子假

11、說(shuō)：愛(ài)因斯坦的光子假說(shuō)： 在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光量子，簡(jiǎn)稱(chēng)光子，一份的，每一份叫做一個(gè)光量子，簡(jiǎn)稱(chēng)光子，光子的能量光子的能量E 跟光的頻率跟光的頻率成正比成正比。 光子的能量光子的能量 Eh 其中其中h是一個(gè)常量，叫普朗克常量：是一個(gè)常量，叫普朗克常量： h=6.631034J.s光電方程光電方程 光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的解釋?zhuān)汗庾诱f(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的解釋?zhuān)?在光電效應(yīng)中，入射光的能量等于出射的光電在光電效應(yīng)中，入射光的能量等于出射的光電子的最大初動(dòng)能與逸出功之和：子的最大初動(dòng)能與逸出功之和： 即：即： 或或 這叫愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，

12、簡(jiǎn)稱(chēng)光電方程這叫愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，簡(jiǎn)稱(chēng)光電方程 使金屬表面的電子能掙脫原子核的引力而逸出使金屬表面的電子能掙脫原子核的引力而逸出成為光電子所需做的功叫逸出功成為光電子所需做的功叫逸出功WhEkmWEhkm0hW 3. 3. 從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率成線(xiàn)性關(guān)系光的頻率成線(xiàn)性關(guān)系 4.4.從光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，從光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得極極限頻率：可得極極限頻率： 愛(ài)因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋?zhuān)簮?ài)因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋?zhuān)?1. 1. 光強(qiáng)大，光子數(shù)多，釋放的光電子也光強(qiáng)大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。多，所以光

13、電流也大。 2. 2. 電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時(shí)間的累積。表面逸出，所以不需時(shí)間的累積。 由于愛(ài)因斯坦提出的光子假說(shuō)成功地說(shuō)明了光電由于愛(ài)因斯坦提出的光子假說(shuō)成功地說(shuō)明了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律, ,榮獲榮獲19211921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 愛(ài)因斯坦光子假說(shuō)圓滿(mǎn)解釋了光電效應(yīng)，但當(dāng)時(shí)愛(ài)因斯坦光子假說(shuō)圓滿(mǎn)解釋了光電效應(yīng)，但當(dāng)時(shí)并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn)，因?yàn)樗耆`背了光的并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn)，因?yàn)樗耆`背了光的波動(dòng)理論。波動(dòng)理論。光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證 美國(guó)物理學(xué)家密立根，花了十年時(shí)間做了美

14、國(guó)物理學(xué)家密立根，花了十年時(shí)間做了“光電效光電效應(yīng)應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，結(jié)果在實(shí)驗(yàn)，結(jié)果在1915年證實(shí)了愛(ài)因斯坦方程，年證實(shí)了愛(ài)因斯坦方程，h 的的值與理論值完全一致，又一次證明了值與理論值完全一致，又一次證明了“光量子光量子”理論理論的正確。的正確。愛(ài)因斯坦由于愛(ài)因斯坦由于對(duì)對(duì)光電效光電效應(yīng)應(yīng)的理論解釋和對(duì)的理論解釋和對(duì)理論理論物理學(xué)物理學(xué)的貢獻(xiàn)的貢獻(xiàn)獲得獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)密立根由于密立根由于研究基本電荷和研究基本電荷和光電效應(yīng)光電效應(yīng)，特別是通過(guò)著名，特別是通過(guò)著名的油滴實(shí)驗(yàn)，證明電荷有最的油滴實(shí)驗(yàn)，證明電荷有最小單位。小單位。獲得獲得19231923年諾貝年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

15、爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 金屬金屬 銫銫 鈉鈉 鋅鋅 銀銀 鉑鉑 波長(zhǎng)波長(zhǎng)（m）0.660 00.500 00.372 00.260 00.196 2 頻率頻率 （Hz）4.54510146.000 10148.065 10141.153 10141.529 1014部分金屬的極限頻率和波長(zhǎng)部分金屬的極限頻率和波長(zhǎng)幾種金屬的逸出功幾種金屬的逸出功銫銫鈣鈣鎂鎂鈹鈹鈦鈦逸出功逸出功W/eV1.92.73.73.94.1放大器放大器控制機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu) 可以用于自動(dòng)控可以用于自動(dòng)控制，自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)制，自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等。報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等。光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用1.1.光控

16、繼電器光控繼電器K1K2K3K4K5KA可對(duì)微弱光線(xiàn)進(jìn)行放可對(duì)微弱光線(xiàn)進(jìn)行放大，可使光電流放大大，可使光電流放大105 108 倍，靈敏度倍，靈敏度高，用在工程、天文、高，用在工程、天文、科研、軍事等方面?？蒲?、軍事等方面。2.2.光電倍增管光電倍增管應(yīng) 用 光電管光電源電流計(jì)IAK例例1. (2011年高考廣東理綜卷年高考廣東理綜卷)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是下列表述正確的是()A光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大B入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子入

17、射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子問(wèn)題分析問(wèn)題分析解析：解析：在光電效應(yīng)中，若照射光的頻率小于在光電效應(yīng)中，若照射光的頻率小于極限頻率，無(wú)論光照時(shí)間多長(zhǎng)，光照強(qiáng)度多大，極限頻率，無(wú)論光照時(shí)間多長(zhǎng)，光照強(qiáng)度多大，都無(wú)光電流，當(dāng)照射光的頻率大于極限頻率時(shí)，都無(wú)光電流，當(dāng)照射光的頻率大于極限頻率時(shí)，立刻有光電子產(chǎn)生，時(shí)間間隔很小，故立刻有光電子產(chǎn)生，時(shí)間間隔很小，故A、B錯(cuò)錯(cuò)誤，誤，D正確由正確由eU0Ek，EkhW，可，可知知U(hW)/e，即遏止電壓與入射光頻率，即遏止電壓與入射光頻率有有關(guān)關(guān)【答案【答案】CD變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1下列光子說(shuō)解釋光電效應(yīng)規(guī)律的說(shuō)下列光子說(shuō)解釋光電效應(yīng)規(guī)律的說(shuō)法中，正

18、確的有法中，正確的有()A存在極限頻率是因?yàn)楦鞣N金屬都有一定的逸存在極限頻率是因?yàn)楦鞣N金屬都有一定的逸出功出功B光的頻率越高，電子得到光子的能量越大，光的頻率越高，電子得到光子的能量越大，逸出后飛離金屬的最大初動(dòng)能越大逸出后飛離金屬的最大初動(dòng)能越大C電子吸收光子的能量后動(dòng)能立即增加，成為電子吸收光子的能量后動(dòng)能立即增加，成為光電子不需要時(shí)間光電子不需要時(shí)間D光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)入射光子數(shù)越多，光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)入射光子數(shù)越多，光電子數(shù)越多，光電流越大光電子數(shù)越多，光電流越大解析：解析：選選ABD.由于各種金屬都有一定的逸出功，由于各種金屬都有一定的逸出功，因此光照射金屬時(shí)電子不一定逸

19、出，所以存在因此光照射金屬時(shí)電子不一定逸出，所以存在極限頻率，極限頻率，A選項(xiàng)正確；光的頻率越高，電子得選項(xiàng)正確；光的頻率越高，電子得到的光子的能量越大，克服逸出功后飛離金屬到的光子的能量越大，克服逸出功后飛離金屬的最大初動(dòng)能越大，的最大初動(dòng)能越大，B選項(xiàng)正確；電子吸收光子選項(xiàng)正確；電子吸收光子的能量后不一定逸出，也不一定成為光電子，的能量后不一定逸出，也不一定成為光電子，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；產(chǎn)生光電效應(yīng)后，光的強(qiáng)度越大，選項(xiàng)錯(cuò)誤；產(chǎn)生光電效應(yīng)后，光的強(qiáng)度越大，產(chǎn)生光電效應(yīng)的電子越多，逸出的光電子也就產(chǎn)生光電效應(yīng)的電子越多，逸出的光電子也就越多，光電流也就越大，越多，光電流也就越大，D選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確

20、 例例2.在做光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某金屬被光照射發(fā)在做光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能生了光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示，由實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn)可的關(guān)系如圖所示，由實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn)可求出求出()A該金屬的極限頻率和極限波長(zhǎng)該金屬的極限頻率和極限波長(zhǎng)B普朗克常量普朗克常量C該金屬的逸出功該金屬的逸出功D單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)【思路點(diǎn)撥【思路點(diǎn)撥】由題目可知光電子的最大初動(dòng)由題目可知光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率之間的關(guān)系圖像，解答本題可能與入射光頻率之間的關(guān)系圖像，解答本題可先由光電效應(yīng)方程寫(xiě)出最大

21、初動(dòng)能與入射光頻先由光電效應(yīng)方程寫(xiě)出最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系式，再明確圖像的斜率、截距等的物率的關(guān)系式，再明確圖像的斜率、截距等的物理意義，進(jìn)而分析判斷理意義，進(jìn)而分析判斷【解答【解答】依據(jù)光電效應(yīng)方程依據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW可知，可知，當(dāng)當(dāng)Ek0時(shí)，時(shí)，0，即圖像中橫坐標(biāo)的截距在數(shù)，即圖像中橫坐標(biāo)的截距在數(shù)值上等于金屬的極限頻率值上等于金屬的極限頻率圖線(xiàn)的斜率圖線(xiàn)的斜率ktan .可見(jiàn)圖線(xiàn)的斜率在可見(jiàn)圖線(xiàn)的斜率在數(shù)值上等于普朗克常量據(jù)圖像，假設(shè)圖線(xiàn)的數(shù)值上等于普朗克常量據(jù)圖像，假設(shè)圖線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)與延長(zhǎng)線(xiàn)與Ek軸的交點(diǎn)為軸的交點(diǎn)為C，其截距為，其截距為W，有，有tanW/0.而而tanh，所

22、以，所以Wh0.即圖像中縱坐即圖像中縱坐標(biāo)軸的截距在數(shù)值上等于金屬的逸出功標(biāo)軸的截距在數(shù)值上等于金屬的逸出功【答案【答案】ABC變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2用不同頻率的紫外線(xiàn)分別照射鎢和鋅用不同頻率的紫外線(xiàn)分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子的最大初的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子的最大初動(dòng)能動(dòng)能Ek隨入射光頻率隨入射光頻率變化的變化的Ek圖像已知鎢圖像已知鎢的逸出功是的逸出功是3.28 eV，鋅的逸出功是，鋅的逸出功是3.34 eV，若將，若將二者的圖線(xiàn)畫(huà)在同一個(gè)坐標(biāo)圖中，以實(shí)線(xiàn)表示鎢，二者的圖線(xiàn)畫(huà)在同一個(gè)坐標(biāo)圖中，以實(shí)線(xiàn)表示鎢，虛線(xiàn)表示鋅，如圖所示，能正確反映這一過(guò)程的虛線(xiàn)表示鋅，如圖

23、所示，能正確反映這一過(guò)程的圖像是圖像是()解析：解析：選選A.根據(jù)光電效應(yīng)方程根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW可知可知Ek圖像的斜率為普朗克常量圖像的斜率為普朗克常量h，因此圖中兩，因此圖中兩線(xiàn)應(yīng)平行，線(xiàn)應(yīng)平行，C、D錯(cuò)；圖線(xiàn)與橫軸的交點(diǎn)表示恰錯(cuò)；圖線(xiàn)與橫軸的交點(diǎn)表示恰能發(fā)生光電效應(yīng)能發(fā)生光電效應(yīng)(光電子動(dòng)能為零光電子動(dòng)能為零)時(shí)的入射光頻時(shí)的入射光頻率即極限頻率由光電效應(yīng)方程可知，逸出功率即極限頻率由光電效應(yīng)方程可知，逸出功越大的金屬對(duì)應(yīng)的入射光的頻率越高，所以能越大的金屬對(duì)應(yīng)的入射光的頻率越高，所以能使金屬鋅發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率較高所以使金屬鋅發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率較高所以A對(duì)，對(duì)，B錯(cuò)錯(cuò)1 1

24、、_的現(xiàn)象稱(chēng)為光電效應(yīng)，發(fā)射出的現(xiàn)象稱(chēng)為光電效應(yīng)，發(fā)射出來(lái)的電子叫來(lái)的電子叫_ 。物體在物體在光的照射下發(fā)射電子光的照射下發(fā)射電子光電子光電子針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練2 2、光電管的作用是把、光電管的作用是把 _ _ 信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)信號(hào)。由信號(hào)。由于光電管發(fā)生光電效應(yīng)而在電路中形成的電流叫于光電管發(fā)生光電效應(yīng)而在電路中形成的電流叫_。光光電電光電流光電流3、在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來(lái)不帶電的一塊鋅板與靈、在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來(lái)不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連，用弧光燈照射鋅板時(shí)，驗(yàn)電器指針張開(kāi)一敏驗(yàn)電器相連，用弧光燈照射鋅板時(shí)，驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度，如圖所示，這時(shí)個(gè)角度，如圖所示，這

25、時(shí) ( )A鋅板帶正電，指針帶負(fù)電鋅板帶正電，指針帶負(fù)電B鋅板帶正電，指針帶正電鋅板帶正電，指針帶正電C鋅板帶負(fù)電，指針帶正電鋅板帶負(fù)電，指針帶正電D鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電B5、已知銫的極限頻率為、已知銫的極限頻率為4.5451014Hz，鈉為，鈉為6.01014Hz，銀為銀為1.1531015Hz，鉑為，鉑為1.5291015Hz，當(dāng)用波長(zhǎng)為，當(dāng)用波長(zhǎng)為375nm的光照射它們時(shí)，可發(fā)生光電效應(yīng)的是的光照射它們時(shí)，可發(fā)生光電效應(yīng)的是_。（光速（光速c=3.0108m/s，光速與波長(zhǎng)、頻率的關(guān)系：，光速與波長(zhǎng)、頻率的關(guān)系：c =f ）銫和鈉銫和鈉4、若用綠光照射某種金屬板不

26、能發(fā)生光電效應(yīng)，則下列哪、若用綠光照射某種金屬板不能發(fā)生光電效應(yīng)，則下列哪一種方法可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)（一種方法可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)（ ）A. 增大入射光的強(qiáng)度增大入射光的強(qiáng)度B. 增加光的照射時(shí)間增加光的照射時(shí)間C. 改用黃光照射改用黃光照射D. 改用紫光照射改用紫光照射D6、某種頻率的光射到金屬表面上時(shí)，金屬表面有電子逸出，、某種頻率的光射到金屬表面上時(shí)，金屬表面有電子逸出，若光的頻率不變而強(qiáng)度減弱，那么下述結(jié)論中正確的是若光的頻率不變而強(qiáng)度減弱，那么下述結(jié)論中正確的是A光的強(qiáng)度減弱到某一數(shù)值時(shí)，就沒(méi)有電子逸出光的強(qiáng)度減弱到某一數(shù)值時(shí)，就沒(méi)有電子逸出 B逸出的電子數(shù)一定減少逸出的電

27、子數(shù)一定減少C逸出的電子數(shù)有可能增加逸出的電子數(shù)有可能增加 D逸出的電子數(shù)有可能不變逸出的電子數(shù)有可能不變B7、下列關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法正確的是（、下列關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法正確的是（ ）A光電子的動(dòng)能隨照射光頻率的增大而增大光電子的動(dòng)能隨照射光頻率的增大而增大 B光電子的初速度與照射光的頻率成正比光電子的初速度與照射光的頻率成正比C光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比D光電子的最大初動(dòng)能隨照射光頻率的增大而增大光電子的最大初動(dòng)能隨照射光頻率的增大而增大8、用綠光照射一光電管能產(chǎn)生光電效應(yīng)，欲使光電子從陰、用綠光照射一光電管能產(chǎn)生光電效應(yīng)，欲使光電子從陰極逸出

28、時(shí)的最大初動(dòng)能增大應(yīng)（極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能增大應(yīng)（ ）A改用紅光照射改用紅光照射 B增大綠光的強(qiáng)度增大綠光的強(qiáng)度C增大光電管上的加速電壓增大光電管上的加速電壓 D改用紫光照射改用紫光照射DD9、已知某單色光的波長(zhǎng)為、已知某單色光的波長(zhǎng)為，在真空中的傳播速度為，在真空中的傳播速度為c，普朗，普朗克常量為克常量為h，則該電磁波輻射的能量子的值為，則該電磁波輻射的能量子的值為( )Ahc / Bh/c Ch / Dhc10、某激光器能發(fā)射波長(zhǎng)為、某激光器能發(fā)射波長(zhǎng)為的激光，發(fā)射功率為的激光，發(fā)射功率為P，真空，真空中光速為中光速為c，普朗克常量為，普朗克常量為h，則該激光器每秒發(fā)射的光量，則該激光器

29、每秒發(fā)射的光量子數(shù)為子數(shù)為 ( )A. P / hc B. hP/c C. cP / h D. hP / c AA11、三種不同的入射光線(xiàn)甲、乙、丙分別照射在三種不同的、三種不同的入射光線(xiàn)甲、乙、丙分別照射在三種不同的金屬金屬a、b、c上，均恰能使金屬中逸出光電子。已知三種光線(xiàn)上，均恰能使金屬中逸出光電子。已知三種光線(xiàn)的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)甲甲乙乙丙丙，則：，則：A、用三種入射光照射金屬、用三種入射光照射金屬a ，均可發(fā)生光電效應(yīng)，均可發(fā)生光電效應(yīng)B、用三種入射光照射金屬、用三種入射光照射金屬c ，均可發(fā)生光電效應(yīng)，均可發(fā)生光電效應(yīng)C、用入射光甲和乙同時(shí)照射金屬、用入射光甲和乙同時(shí)照射金屬c，可能發(fā)生光

30、電效應(yīng)，可能發(fā)生光電效應(yīng)D、用入射光甲照射金屬、用入射光甲照射金屬b ，可能發(fā)生光電效應(yīng)，可能發(fā)生光電效應(yīng)A 12、用波長(zhǎng)為、用波長(zhǎng)為的單色光照射某金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能的單色光照射某金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能為用波長(zhǎng)為為用波長(zhǎng)為2的單色光照射該金屬逸出電子的最大初動(dòng)能的的單色光照射該金屬逸出電子的最大初動(dòng)能的n倍倍,則能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最大波長(zhǎng)是多少則能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最大波長(zhǎng)是多少?13、波長(zhǎng)為、波長(zhǎng)為0.17m的紫外線(xiàn)照射至金屬筒上能使其發(fā)射的紫外線(xiàn)照射至金屬筒上能使其發(fā)射光電子，光電子在磁感強(qiáng)度為光電子，光電子在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，做最大半徑的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，做最大半徑為為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，已知的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，已知 rB=5.610-6Tm，光電子質(zhì)，光電子質(zhì)量量m=9.110-31Kg，電量，電量e =1.610-19C，求：，求： (1)每個(gè)光電子的最大初動(dòng)能；每個(gè)光電子的最大初動(dòng)能； (2)金屬筒的逸出功金屬筒的逸出功(1)4.4110-19J (2)7.310-19J