《吉林省高中物理选修3-5“同课异构”教学检测：第十七章 第2节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《吉林省高中物理选修3-5“同课异构”教学检测：第十七章 第2节（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1光电效应 (1)光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象，逸出的电子 叫做_图 1 (2)光电效应的实验规律 实验规律之一，存在着_电流：在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个_，也就是说在电流较小时电流随着电压的增大而_，但当 电流增大到一定值之后，即使电压再增大，电流_增大了 实验规律之二，存在着_电压和_频率：对光电管加反向电压，光电流可以 减小到零使光电流恰好减小为零的_称为遏止电压不同频率的光照射金属产 生光电效应，遏止电压是_ 遏止电压与光电子的初速度存在的关系：_. 当入射光的频率减小到某一数值 c时，即使不加反向电压，也没有光电流，表
2、明没有光 电子了，c称为_ 实验规律之三，光电效应具有_：当入射光的频率超过截止频率时，无论入射 光强度怎么样，立刻就能产生光电效应精确测量表明产生光电流的时间不超过 _ s. 2爱因斯坦的光电效应方程 (1)光子说：光不仅在_时能量是一份一份的，是不连续的，而且光本身就是 由一个个不可分割的_组成的，频率为 的光的能量子为_，每一个光 的能量子被称为一个_，这就是爱因斯坦的光子说 (2)爱因斯坦光电效应方程：爱因斯坦说，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获 得的能量是 h，这些能量的一部分用来克服金属的_，剩下的表现为逸出的光电 子的_，公式表示为_ 3康普顿效应 (1)光的散射：光在介
3、质中与物质微粒相互作用，因而传播_发生改变，这种现象 叫做光的散射 (2)康普顿效应：美国物理学家康普顿在研究石墨对 X 射线的散射时，发现在散射的 X 射 线中，除了与入射波长 0相同的成分外，还有波长_的成分，这个现象称为康 普顿效应 (3)光电效应表明光子具有_，康普顿效应表明光子还具有_，两种效应深 入地揭示了光的_性的一面 4光子的动量 p_.在康普顿效应中，由于入射光子与晶体中电子的碰撞，光 子的动量_，因此波长_【概念规律练】 知识点一 光电效应 1关于光电效应，下列说法正确的是( ) A极限频率越大的金属材料，逸出功越大 B只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应 C从
4、金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小 D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 2光电效应的实验结论是：对于某种金属( ) A无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 C超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 D超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 知识点二 光子说对光电效应的解释 3对光电效应的理解正确的是( ) A金属内的每个电子要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 B如果入射光子的能量小于金属表面的
5、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，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低 频率也不同 4已知能使某金属产生光电效应的极限频率为 c，则( ) A当用频率为 2c的单色光照射该金属时，一定能产生光电子 B当用频率为 2c的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为 hc C当入射光的频率 大于 c时，若 增大，则逸出功增大 D当入射光的频率 大于 c时，若 增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 知识点三 爱因斯坦光电效应方程 5下表给出了一些金属
6、材料的逸出功. 材料铯钙镁铍钛 逸出功/(1019 J)3.04.35.96.26.6 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 h6.61034 Js，光速 c3.0108 m/s)( ) A2 种 B3 种 C4 种 D5 种 6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， 则这种金属的逸出功和极限频率分别是( )AhEk， BEkh，EkhEkhChEk， DEkh，hEkhEk 【方法技巧练】 一、利用光电效应进行有关计算 7已知金属铯的逸出功为 1.9 eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出光电子的
7、最大初 动能为 1.0 eV，入射光的波长应为_ m. 二、康普顿效应的分析 8白天的天空各处都是亮的，是大气分子对太阳光散射的结果美国物理学家康普顿 由 于在这方面的研究而荣获了 1927 年的诺贝尔物理学奖假设一个运动的光子和一个静止 的自由电子碰撞以后，电子向某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射 光子跟原来的光子相比( ) A频率变大 B速度变小 C光子能量变大 D波长变长 9康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也具有动量图 2 给出了光子与静止电子碰 撞 后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向_运动，并且波长_(填“不 变” 、 “变短”或“变长”)图 21入射光照射到某
8、金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么( ) A从光照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 2光电效应实验的装置如图 3 所示，则下面说法中正确的是( )图 3 A用紫外线照射锌板，静电计指针会发生偏转 B用绿光照射锌板，静电计指针会发生偏转 C锌板带的是负电荷 D使静电计指针发生偏转的是正电荷 3关于光电效应，下列几种表述正确的是( ) A金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 B光电流的强度与入射光的强度无关 C用不可见光照射金属一定比用可见光照射同
9、种金属产生的光电子的最大初动能要大 D对于任何一种金属都存在一个“最大波长” ，入射光的波长必须小于这个波长，才 能产生光电效应 4一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是( ) A若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子数增加 B若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加 C若改用紫光照射，则可能不会发生光电效应 D若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加 5激光的主要特点之一是它的瞬时功率很大，设 P 表示激光的功率， 表示激光的波长，则激光器每秒钟射出的光子数为( )A. B. C. DPhcPhchPcPch6用两束频率相同、强度不同的紫外线分别照射两同种金属的表
10、面，均能产生光电效 应， 那么( ) A两束光的光子能量相同 B两种情况下逸出的光电子个数相同 C两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同 D两种情况下逸出的光电子的最大初动能不同图 4 7如图 4 所示，电路中所有元件完好，但当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有 电 流通过，其原因可能是( ) A入射光太弱 B入射光波长太长 C光照时间短 D电源正负极接反 8对光电管加反向电压，用光子能量为 2.5 eV 的一束光照射阴极 K，发现电流表读数不 为零合上开关，调节滑动变阻器，发现电压表示数小于 0.60 V 时，电流表读数仍不为 零；当电压表读数大于或等于 0.60 V 时，电流表读数为零由
11、此可知阴极材料的逸出功 为( ) A1.9 eV B0.6 eV C5 eV D3.1 eV 9频率为 的光照射某种金属材料，产生光电子的最大初动能为 Ek，若以频率为 2 的 光照射同一金属材料，则光电子的最大初动能是( ) A2Ek BEkh CEkh DEk2h图 5 10在做光电效应的实验时，某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 5 所示由实际图线可求出( ) 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 11科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移 给了电
12、子假设光子与电子碰撞前的波长为 ，碰撞后的波长为 ，则碰撞过程中( ) A能量守恒，动量守恒，且 B能量不守恒，动量不守恒，且 C能量守恒，动量守恒，且 图 6 12在图 6 所示的光电管的实验中，发现用一定频率的 A 单色光照射光电管时，电流表 指针会发生偏转，而用另一频率 B 单色光照射时，不发生光电效应，那么( ) AA 光的频率大于 B 光的频率 BB 光的频率大于 A 光的频率 C用 A 光照射光电管时，流过电流表 G 的电流方向是 a 流向 b D用 A 光照射光电管时，流过电流表 G 的电流方向是 b 流向 a 题 号123456789101112答 案 13.已知金属铯的极限波
13、长为 0.66 m.用 0.5 m 的光照射铯金属表面发射光电子的最大初 动能为多少焦耳？铯金属的逸出功为多少焦耳？第第 2 节节 光的粒子性光的粒子性 课前预习练 1(1)光电子 (2)饱和 饱和值 增大 也不会遏止 截止 反向电压 不同的 mev eUc 截止频率 瞬时性 109122 c 2(1)发射和吸收 能量子 h 光子 (2)逸出功 初动能 EkhW0 3(1)方向 (2)大于 0 (3)能量 动量 粒子4. 变小 变大h 课堂探究练 1A 2AD 3BD 4AB 5A 6A 74.3107解析 由爱因斯坦光电效应方程 mv hW0得122 mh mv W01.9 eV1.0 eV
14、2.9 eV122 m又 Eh，c所以 m4.3107 mhcE6.63 1034 3 1082.9 1.6 10198D 91 变长 解析 因光子与电子的碰撞过程动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致，可见碰后光子运动的方向可能沿 1 方向，不可能沿 2 或 3 方向；通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由 Eh 知，频率变小，再根据c 知，波长变长课后巩固练 1C 2AD 3D 4AD 5A 6AC 7BD 8A 9B 10ABC 11C 12AC 139.61020 J 3.01019 J 解析 光波的波长越小，频率就越大，光子的能量就越大，反之光子能量就越小当光子能量等于逸出功时波长最长，所以 W0hch6.631034 c03 1080.66 106J3.01019 J由爱因斯坦光电效应方程 mv hW0122 m所以 mv h h6.6310343108() 122 mcc010.50 10610.66 106J9.61020 J.
