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1、第6章 波粒二象性 主题1光电效应规律及其应用有关光电效应的问题主要有两个方面：一是关于光电效应现象的判断，二是运用光电效应方程进行计算。求解光电效应问题的关键在于掌握光电效应规律，明确各概念之间的决定关系，准确把握它们的内在联系。1决定关系及联系2“光电子的动能”可以是介于0Ekm的任意值，只有从金属表面逸出的光电子才具有最大初动能，且随入射光频率增大而增大。3光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的，金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量，只有当电子吸收的能量足够克服原子核的引力而逸出时，才能产生光电效应。4入射光强度指的是单位时间内入射到金属表面单位面积上的光子的总能量，在入射光
2、频率不变时，光强正比于单位时间内照到金属表面单位面积上的光子数，但若入射光频率不同，即使光强相同，单位时间内照到金属表面单位面积上的光子数也不相同，因而从金属表面逸出的光电子数也不相同(形成的光电流也不相同)。【典例1】(多选)如图所示是现代化工业生产中部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器等几部分组成。当用绿光照射图中光电管阴极K时，可发生光电效应，则以下说法中正确的是 ()A增大绿光的照射强度，光电子的最大初动能增大B增大绿光的照射强度，电路中的光电流增大C改用比绿光波长大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流D改用比绿光频率大的光照射光电管阴极K时，电路中
3、一定有光电流思路点拨：(1)入射光频率越大，光电子最大初动能越大。(2)在能够发生光电效应时，光照强弱对应光电流的大小。BD光电子的最大初动能由入射光的频率决定，选项A错误；增大绿光的照射强度，单位时间内入射的光子数增多，所以光电流增大，选项B正确；改用比绿光波长更大的光照射时，该光的频率不一定满足发生光电效应的条件，选项C错误；若改用频率比绿光大的光照射，一定能发生光电效应，选项D正确。一语通关(1)某种色光强度的改变决定单位时间入射光子数目改变，光子能量不变。(2)光电效应中光电子的最大初动能与入射光频率和金属材料有关，与光的强度无关。 主题2光电效应与能级跃迁的综合问题解决这类问题的关键
4、是知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两级间的能量差，结合光电效应方程mv2hW处理即可。处理此类问题应注意：(1)发生的条件：照射光的频率大于金属的极限频率。(2)光电效应方程：电子最大初动能mv2hW(h为普朗克常量，W为逸出功)。(3)能级跃迁规律：由玻尔理论hEmEn知，两能级差越小，光子频率越低，波长越长。【典例2】(多选)甲所示为氢原子能级图，大量处于n4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n4能级向n2能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则()甲乙A若将滑片右移，电路中光电流一定增大B若将电源反接，电路中可能有光电流产生
5、C若阴极K的逸出功为1.05 eV，则逸出的光电子最大初动能为1.5 eVD大量处于n4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有4种光子能使阴极K发生光电效应思路点拨：解决本题的关键是知道能级差与光子能量的关系，以及掌握光电效应的条件。BC若将滑片右移，加在光电管上的正向电压变大，光电流有可能增大，也有可能不变(光电流饱和后不再增加)，A错误；若将电源反接，加在光电管上的电压变成反向电压，若电压小于遏止电压，则电路中有光电流产生，B正确；从n4能级向n2能级跃迁时辐射的光的能量hE4E22.55 eV，若阴极K的逸出功为1.05 eV，则逸出的光电子最大初动能mv2hW1.5 eV，C正确；大量处于n4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光有6种，其中只有从n4能级向n3能级跃迁辐射的光子能量(E4E30.66 eV)小于逸出功1.05 eV，所以有5种光子能使阴极K发生光电效应，D错误。1
