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1、一. 知识回顾1. 光电效应是金属中的自由电子吸收了光子的能量后，其动能大到足以克服金属离子 对其的引力而逃逸出金属表面，成为光电子的现象.2. 每个电子只能吸收一个光子的能量.3. 光子说成功地解释了光电效应现象，光电效应现象表明光具有粒子性.4. 逸出功W。与极限频率v。的关系为：Wo=hvo.二. 知识要点1. 光子的能量E、动量p、波的频率V、波长人,则：(1) 光传播速度 c=Xv=3 X 108m/s(2) 一个光子能量E=hv=hc/人(3) 个光子动量p=E/c=h/人2. 光子的能量是无法分割的，当物质放出光或吸收光的能量时，是以整个光子的能量转移， 因此能量的变化是不连续的
2、。3. 光的强度一般是指单位时间内入射到单位面积上光子的总能量。若用n表示每秒钟射到每平方米上的光子数，每个光子的能量为hv，则光强可写作：E光强=nhv(J/sm2)由公式可以看出光强是由光的频率和光子的发射率两个因素决定的，单色光愈强表示通过光子的数目愈多。4.光电效应：1916年光电效应实验装置：(1904 1914年发表)如图，但将电池两极倒接，使由P到C之间,对电子为一反向电压，阻止其奔向C板。用符号W表示，不(1) 光电效应的原因：能量为hv的光子人射到金属板，一个光子的能量全部转给一个电子，电子的能量一部分用来克服金属的束缚，其余能量成 为电子的动能E = 2 mv 2。(2)
3、电子脱离离子束缚逸出金属表面时克服引力所做的功称为逸出功 同金属的逸出功并不相同。(3) 光子能量必须至少等于逸出功，才能将电子打出金属表面，此特定的频率称为极限频率,其对应的波长为极限波长人。加=w =也0(4) 只要照射光的频率大于V。，不管光强度(单位时间、单位面积内入射的光子数)多微弱, 都可立即产生光电子。(5) 调整外加电压为负值时，反向电压会阻止光电子的运动，使光电流减小，若少若电流降低至零时，此时的电压-U称为逆向遏止电压。且光电子出射时的最大初始动能为1 ， 口2 mv , 2 = eU5. 爱因斯坦的光电方程式：入射光子的能量等于光电子的最大初始动能加上逸出功之和。公式：加
4、=2mvmax2 + w6. 光既具有粒子性又具有波动性，光在传播过程中，主要表现为波动性：大量光子表现出 来的是波动性。而当光与物质相互作用时，主要表现为粒子性；少量光子表现出来的是 粒子性。三. 例题讲解例1 2010 浙江卷在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到 了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示，则可判断出（）A. 甲光的频率大于乙光的频率B. 乙光的波长大于丙光的波长C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频 率D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光 的光电子最大初动能例2 2010 四川卷用波长为2.0X10-7 0的紫外线照射钨的表
5、面，释放出来的光电子中 最大的动能是4.7X10-19 J.由此可知，钨的极限频率是（普朗克常量h=6.63X 10-34 js， 光速c = 3.0X108 m/s，结果取两位有效数字）（）A. 5.5X1014 Hz B. 7.9X1014 HzC. 9.8X1014 Hz D. 1.2X1015 Hz 变式题2010 郑州模拟如图55-3所示是光电管使用原理图，则（）A.光电管可以将光信号转变为电信号B. 如果用绿光照射阴极K时电流表G有读数，则用红光照射K时 电流表也一定有读数C. 如果把电源反接，电流表示数一定为零D. 如果断开开关S，电流表示数不一定为零四. 课堂精讲1. 在可见光
6、中，哪种色光的光子能量最大？（）（A）红光 （B）紫光（C）蓝光 （D）黄光2. 爱因斯坦认为光在传播过程中是不连续的，而是一份一份的，每一份的能量为（）（A）hv（h为普朗克恒量，v为光的频率） （B） 1Ev（C） 6.63X 10-34J（D） 0.1WeV3. 光子的能量（）（A）跟它的波长成正比（B）跟光的速度成正比。（C）跟它的频率成正比（D）跟光的速度的平方成正比。4. 关于光束的强度、光束的能量及光子的能量的关系正确的说法是（）（A）光强增大，光束能量也增大，光子能量也增大（B）光强减弱，光束能量也减弱，光子能量不变（C）光的波长越长，光束能量也越大，光子能量也越大（D）光的波
7、长越短，光束能量也越大，光子能量也越小5. 光电效应必须满足的条件是（）（A）入射光强度大于某一极限强度0）入射光波长大于某一极限波长（C）入射光时间大于某一极限时间（D）入射光频率大于某一极限频率6. 关于光电效应中光电子的最大初动能的正确说法是（）（A）光电子的最大初动能与入射光的频率成正比（B）是从金属最外的表面直接飞出的光电子所具有的（C）所有从金属飞出的光电子的初动能都是最大初动能（D）用同一强度不同频率的光照射同一金属飞出的光电子的最大初动能相同7. 用相同强度、相同频率的两束紫外线分别照射两种不同金属表面，产生光电效应时，其中不正确说法是（）（A）两束光的光子能量相同（B）在单位
8、时间里逸出的电子数相同（C）两金属逸出的光电子最大初动能相同（D）从两金属表面几乎同时逸出光电子8. 当光照射某金属表面时有电子逸出（A）没有电子逸出（C）逸出的光电子的初动能减少9. 下列说法正确的是（）（A）光子就像宏观现象中的微粒（C）光电效应证明了光具有波动性10. 光的波动说无法解释的现象是（A）光的衍射（C）光的色散如果该光的强度减弱到某一最低值时，则（）（B）逸出的光电子数减少（D）逸出的光电子数和初动能都减少11.关于光的波粒二象性，下列说法错误的是（B）光子说否定了光的电磁说（D）双缝干涉现象证明了光具有波动）（B）光电效应（D）光的干涉）（A）频率越高，越易显示出其粒子性（
9、B）一个光子既是粒子又是一种波（C）大量光子产生的效果往往显示出波动性（D）在光的干涉条纹中，明条纹是光子到达机会多的地方12. 光的波粒二象性的物理意义是（）（A）光的波粒二象性是相互矛盾，不能统一的（B）光的波动性与机械波、光的粒子性与质点都是相同的（C）由于光具有波粒二象性，我们无法只用其中一种性质去说明光的一切行为（D）大量光子只能显示出波动性，少数光子只能显示出粒子性13. 在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，这时（）（A）锌板带正电，指针带负电（B）锌板带正电，指针带正电（C）锌板带负电，指针带正电（D）锌板
10、带负电，指针带负电314. 分别用波长为入和顶人的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1:2,4以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（）1 hc2 hc（A） （B）-2人3人3 hc4 hM（C）（D）-4 M5 c15. 在光电效应实验中，当用光子能量E = 3.1eV的单色光照射阴极K时，（如图），产生少量电流.若K极接正，A极接负，当两极间电压为0.9V时，光电流恰好截止.那么当A极接正，K极接负，电压仍为0.9V的时光电子到达A极的最大动能Ek2 =此金属的逸出功可=.()(A)1.8ev, 2.2ev(B)0.9ev, 1.8ev(C) 1.
11、8ev, 0.9ev(D)0.9ev, 2.2ev16. 图为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源，要使射管发出X射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压，()(A) 高压高源正极应接在P点，X射线从K极发出(B) 高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出(C) 高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出(D) 高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出17. 关于光电效应的叙述，不正确的是 ()(A)光子与电子作弹性碰撞(B) 光电子带负电(C) 光电子的动能和入射光的强度无关。(D) 所有光电子的动能均相同18. 当某种单色光照射到金属表面时，金属表面有光电子逸出.如果光的强度减弱，频率不
12、变，则：()(A) 光的强度减弱到某一最低数值时，就没有光电子逸出(B) 单位时间内逸出的光电子数减少(C) 逸出光电子的最大初动能不变(D) 单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动能都要减小19. 光电效应的哪些实验事实说法正确的是()(A) 光电流之强度与入射光强度无关(B) 入射光之波长较某一定值为小时，虽极微弱之光也能产生光电子(C )入射光之波长越长，光电子的动能越大(D)要使某一金属发射光电子,入射光的频率必超过某一定值20. 对光电效应的解释，正确的是()(A)金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能 逸出金属B) 如果入射光子的能量小于金属
13、表面的电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功， 光电效应便不能发生了(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 率也不相同21. 下列哪些说法是正确的是()(A)光子说完全否定了波动说(B)光的波粒二象性是指光与宏观概念中的波与粒子很相似C) 光的波动说和光子说都有其正确性，但又都是不完善的，都有不能解释的实验现象D) 光的波粒二象性才是对光的本性的正确认识(填“增大,，“减22如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持 定偏角.(1) 现用一不带
14、电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将 小”或“不变”).(2) 使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，.紫外线灯验电器指针无偏转.那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观 _ 察到验电器指针 (填“有”或“无”)偏转.参考答案例1 B 解析本题考查有关光电效应的知识，中档题.根据光电流与电压之间的关系图 可知，甲、乙两光的截止电压相同，则两光的频率相同，波长相等，A错.丙光的截止电压 最大，所以丙光的频率最大，波长最小，B对.根据爱因斯坦的光电效应方程，对于同一个 金属，截止频率是个定值，C错.逸出功是一样的，则频率大的光对应产生的光电子最大初 动能大，D错.例2
15、解析本题考查的是光电效应.由光电效应可知，入射光子的能量等于逸出功与最大 初动能的和，即hv=W+Eko，又有c=Xv，W=hv，由以上三式得钨的极限频率c E3X10、4.7X10-%v o=Thk0=Hz-6.63X 10-34Hz=7.9X1014Hz，故选择 B.变式题解析本题考查光电效应，中档题.光电管的原理是光电效应，可以将光信号转变 成电信号，A对.绿光的频率大于红光的频率，如果绿光能发生光电效应，红光不一定能， B错.把电源反接，如果达到截止电压，电流表读数才能为零，C错.断开开关S，光电子 逸出形成光电流，电流表示数不一定为零，D对.课堂精讲1 B2 A 3 C 4 B 5 D 6 B 7 C 8 B 9 D 10 B 11 B 12 C 13 B 14 B 15A
