《内蒙古高中物理新人教版学案 选修3-5：17.2光的粒子性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《内蒙古高中物理新人教版学案 选修3-5：17.2光的粒子性（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、【教学目标教学目标】 1理解光电效应中极限频率的概念及其与光的电磁理论的矛盾。 2知道光电效应的瞬时性及其与光的电磁理论的矛盾。 3理解光子说及其对光电效应的解释。 4理解爱因斯坦光电效应方程并会用来解决简单问题。 重点：重点： 光电效应的规律光电效应的规律 难点：理解光子说及其对光电效应的解释。难点：理解光子说及其对光电效应的解释。【自主预习自主预习】 1.照射到金属表面的光，能使金属中的_从表面逸出。这个现象称为光电效应。 2光电效应的规律 (1)存在着_电流 实验表明：入射光越强，饱和电流越大。这表明入射光越强，单位时间内发射的光电 子数_ _。 (2)存在着遏止_和截止_ 实验表明：光
2、电子的能量只与入射光的_有关；入射光的频率低于截止频率时 _ _ _发生光电效应。 (3)光电效应具有_ 说明：说明：光电效应的实质：光现象 电现象。 定义中的光包括不可见光和可见光。 使锌板发射出电子的光是弧光灯发出的紫外线 3逸出功：使电子脱离某种金属所做功的_，叫做这种金属的逸出功，用 _表示，不同金属的逸出功_同。 4光子说：电磁辐射的本身就是_，光不仅在发射和吸收能量是_，而且光 本身就是一个个_的能量子组成的，频率为的光的能量子为_，h 为普朗克 常量。这些能量子后来称为_。 5爱因斯坦光电效应方程：_，式中Ek 为光电子的_，Ek_。 6美国物理学家康普顿在研究_的散射时，发现在
3、散射的 X 射线中，除了与入射波 长0 相同的成分外，还有波长_0 的成分，这个现象称为康普顿效应。 7光子除了能量之外还具有动量，光子的动量p_。 8. 爱因斯坦的光电效应方程 (1)光子说： (2)爱因斯坦光电效应方程 说明：式中 Ek是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时的动能大小 可以是 0Ek范围内的任何数值。 光电效应方程表明，光电子的最大初动能与入射光的频率 有关，而与光的强弱无关。光电效应方程包含了产生光电效应的条件，即 EkhW00，亦即hW0，0，而 0就是金属的极限频率。W0hW0h 光电效应方程实质上是能量守恒方程。 【典型例题典型例题】【例例 1】1】入
4、射光照射到某金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不 变，则下列说法中正确的是( ) A从光照射到金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 B逸出的光电子的最大初动能将减小 C单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 D有可能不发生光电效应 【例例 2】2】 光电效应实验的装置如图 1723 所示，则下面说法中正 确的是( ) A用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转 B用绿色光照射锌板，验电器指针会发生偏转 C锌板带的是负电荷 D使验电器指针发生偏转的是正电荷 【例例 3】3】铝的逸出功是 4.2 eV，现在将波长 200 nm 的光照射铝的表 面。 (1)求光电
5、子的最大初动能； (2)求遏止电压； (3)求铝的截止频率。【例例 4】4】 下列对光电效应的解释正确的是( ) A金属内的每个电子能吸收一个或一个以上的光子，当它积累的能量足够大时，就能 逸出金属 B如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小 功，便不能发生光电效应 C发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大 D由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属发生光电效应的入射光的最低 频率也不同 【例例 5】5】假如一个光子与一个静止的电子碰撞，光子并没有被吸收，只是被电子反弹回来， 则散射光子的频率与原来光子的频率相比哪个大？【课
6、后练习课后练习】 1如图 71 所示，锌板与验电器相连，用紫外线灯照射锌板， 发现验电器指针张开一个角度，则( ) A锌板带正电，验电器带负电 B锌板带正电，验电器带正电 C若改用红外线照射，验电器指针仍张开 D若改用红外线照射，验电器指针不会张开2光电效应中，从同一金属逸出的电子动能的最大值( ) A只跟入射光的频率有关 B只跟入射光的强度有关 C跟入射光的频率和强度都有关D除跟入射光的频率和强度有关外，还与光照的时间有关3某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应 的是( ) A延长光照时间 B增大光的强度 C换用波长较短的光照射 D换用频率较低的光照射4用
7、绿光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加， 则应( ) A改用红光照射 B增大绿光的强度 C增大光电管上的加速电压 D改用紫光照射 5某种单色光的频率为 ，用它照射某种金属时，在逸出的光电子中动能最大值为 Ek，则 这种金属逸出功和极限频率分别是( )AhEk， EkhBEkh，EkhChEk， hEkDEkh，hEk6.如图 72 所示为一真空光电管的应用电路，其阴极金属材料的极 限频率为 4.51014 Hz，则以下判断正确的是( ) A发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率 B发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度 C用 0
8、.5 m 的光照射光电管时，电路中有光电流产生 D光照射时间越长，电路中的光电流越大7已知钙的逸出功是 3.20 eV，对此理解正确的是( ) A钙中的电子脱离钙需做功 3.20 eV B钙表面的电子脱离钙需做功 3.20 eV C钙只需吸收 3.20 eV 的能量就有电子逸出 D入射光子的能量必须大于 3.20 eV 才能发生光电效应8在做光电效应的实验时，某种金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大 初动能 Ek与入射光的频率 的关系如图 73 所示，由实验图可求出( ) A该金属的极限频率和极限波长 B普朗克常量 C该金属的逸出功 D单位时间内逸出的光电子数9现有 a、b、c 三
9、束单色光，其波长关系为 abc。用 b 光束 照射某种金属时，恰能发生光电效应。若分别用 a 光束和 c 光束照射该金属，则可以断定( ) Aa 光束照射时，不能发生光电效应 Bc 光束照射时，不能发生光电效应Ca 光束照射时，释放出的光电子数目最多 Dc 光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小10下表给出了一些金属材料的逸出功。 材料铯钙镁铍钛 逸出功 (1019) J3.04.35.96.26.6现用波长为 400 nm 的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克 常量 h6.631034 Js，光速 c3.0108 m/s)( ) A2 种 B3 种 C4 种 D5
10、 种11频率为 的光照射某种金属，产生光电子的最大初动能为 Ek，若用频率为 2 的光照 射同一金属，则光电子的最大初动能是多少呢？12某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为 2.21 eV，用波长为 2.5107 m 的 紫外线照射阴极，已知真空中光速为 3.0108 m/s，元电荷的带电量为 1.61019 C，普朗克 常量为 6.631034 Js，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大初动能分别是多 大？例题答案：例题答案：1. 【答案】C 2.答案：A、D3. 【答案】(1)3.2251019 J (2)2.016 V (3)1.0141015 Hz 4. 答案：B、D 5. 【答案】原来光子的频率大 课后练习答案： 1. 答案：B、D 2.答案：A 3. 答案：C 4. 答案：D 5. 答案：A 6.答案：B、C 7. 答案：B、D 8 答案：A、B、C 9.答案：A 10. 答案：B11.答案：Ekh 12. 答案：5.31014 Hz 4.41019 J
