《2015-2016高中物理 第2章 第2节 光子学案 粤教版选修3-5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015-2016高中物理 第2章 第2节 光子学案 粤教版选修3-5（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节光子光子说光电效应方程11900年，德国物理学家普朗克在研究电磁波的辐射问题时，首次提出能量量子假说，认为物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的，只能是h的整数倍，h称为一个能量量子，h称为普朗克常量2微观世界里，物理量的取值很多时候是不连续的，只能取一些分立的值，这种现象称为量子化现象3爱因斯坦提出的光子假说认为，光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，其能量为h4逸出功是指电子从金属表面逸出时克服引力所做的功，用W0表示根据能量守恒定律，入射光子的能量h等于出射光电子的最大初始动能与逸出功之和，即：hW0.5根据光子假说对光电效应的解释，光电效应的条件是光子的能量h
2、必须大于或至少等于逸出功W，即就是光电效应的极限频率1红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是(A)A红光 B橙光C黄光 D绿光解析：由h可知，红光的频率最小，其能量子值最小选A.2(多选)下列关于光子的说法中，正确的是(AC)A在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子B光子的能量由光强决定，光强大，每份光子的能量一定大C光子的能量由光频率决定，其能量与它的频率成正比D光子可以被电场加速解析：按照爱因斯坦的光子说，在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量h，与光的强度无关，故A、C正确，B错误，光子不带电，不能被电场加速，D错误3硅光电池
3、是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能若有N个波长为0的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)(B)Ah BNhCNn0 D2Nh0解析：一个光电子的能量hh，则N个光子的总能量总Nh.选项B正确4(多选)某金属的逸出功为2.3 eV，这意味着(BC)A这种金属内部的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离表面B这种金属表层的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离表面C要使这种金属有电子逸出，入射光子的能量必须大于2.3 eVD这种金属受到光照时若有电子逸出，则电子离开金属表面时的动能至少等于2.3 eV解析：逸出功指原子的最外层电子脱离原子核克服引力做的功，选B
4、、C.5. 当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5 eV.为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为(B)A1.5 eV B3.5 eVC5.0 eV D6.5 eV解析：由光电效应方程EkhW0，得WhEk5.01.53.5 eV，则入射光的最低能量为hminW03.5 eV，故正确选项为B. 6用同一束单色光，在同一条件下，先后照射锌片和银片，都能产生光电效应在这两个过程中，对下列四个量，一定相同的是A，可能相同的是C，一定不相同的是BDA光子的能量 B金属的逸出功C光电子动能 D光电子最大初动能解析：光子的能量由光频率决定，同一束
5、单色光频率相同，因而光子能量相同，逸出功等于电子脱离原子核束缚需要做的最少的功，因此只由材料决定，锌片和银片的光电效应中，光电子的逸出功不同由EkmhW0，照射光子的能量h相同，逸出功W0不同，则电子最大初动能不同由于光电子吸收光子后逸出路径不同，途中损失动能不同，因而脱离金属时的初动能分布在零到最大初动能之间所以，在两个不同光电效应的光电子中，有时初动能是可能相等的7某光电管的阴极是用金属制成的，它的逸出功为2.21 eV，用波长为2.5 m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0 m/s，元电荷为1.6 C，普朗克常量为6.63 Js，求得该金属的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应
6、分别是(B)解析：根据h极W，得极. 代入数据得极Hz5.3Hz. 又由光电效应方程EkmhW0得： Ekm4.4J.8在做光电效应实验中，某金属被光照射发生了光电效应，实验测出了光电子的最大初动能Ek与入射光的频率的关系如图所示，由实验图象不能求出的是(C)A该金属的逸出功B该金属的极限频率C单位时间内逸出的光电子数D普朗克常量解析：根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0，任何一种金属的逸出功W0一定，说明Ek随的变化而变化，且是线性关系(与yaxb类似)，直线的斜率等于普朗克常量，D项正确直线与纵轴的截距OC表示0时的光电子逸出克服金属引力所做的功，即为该金属的逸出功，A项正确直线与横轴的截距
7、OA表示Ek0时的频率0，即为金属的极限频率，B项正确9. 用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，下列做法可取的是(D)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改用紫光照射解析：由爱因斯坦光电效应方程hW0，在逸出功一定时，只有增大光的频率，才能增加最大初动能，与光的强度无关，D对10已知金属铯的极限波长为0.66 m，用0.50 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？解析：铯的逸出功为W0h0h，将c3 m/s，h6.63 Js，00.66 m代入上式可得W03J. 根据光电效应方程：EkhW0hW06.63J3 J9.8J. 答案： 9.8J 3 J
