光電效應現(xiàn)象和光電效應方程的應用

01020304備選訓練

課堂互動

題組剖析

規(guī)律總結(jié)

課堂互動1．對光電效應的四點提醒(1)能否發(fā)生光電效應，不取決于光的強度而取決于光的頻率。(2)光電效應中的“光”不是特指可見光，也包括不可見光。(3)逸出功的大小由金屬本身決定，與入射光無關。(4)光電子不是光子，而是電子。2．光電效應的兩條對應關系光強大→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大；光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動能大．課堂互動3．定量分析時應抓住三個關系式(1)愛因斯坦光電效應方程：Ek＝hν－W0。(2)最大初動能與遏止電壓的關系：Ek＝eUc。(3)逸出功與極限頻率的關系：W0＝hν0。課堂互動3．區(qū)分光電效應中的四組概念(1)光子與光電子：光子指光在空間傳播時的每一份能量，光子不帶電；光電子是金屬表面受到光照射時發(fā)射出來的電子，其本質(zhì)是電子。(2)光電子的動能與光電子的最大初動能。(3)光電流和飽和光電流：金屬板飛出的光電子到達陽極，回路中便產(chǎn)生光電流，隨著所加正向電壓的增大，光電流趨于一個飽和值，這個飽和值是飽和光電流，在一定的光照條件下，飽和光電流與所加電壓大小無關。(4)入射光強度與光子能量：入射光強度指單位時間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上的總能量。1．(2018·江西省五校模擬)下列有關光電效應的說法正確的是(

)A．光電效應現(xiàn)象證明了光是電磁波B．普朗克為了解釋光電效應現(xiàn)象，提出了光子說C．只要增大入射光的強度，就可以產(chǎn)生光電效應D．入射光的頻率低于金屬的截止頻率時不發(fā)生光電效應題組剖析解析光電效應顯示了光的粒子性，但不能證明光是電磁波，選項A錯誤；愛因斯坦為了解釋光電效應現(xiàn)象，提出了光子說，選項B錯誤；根據(jù)光電效應產(chǎn)生的條件可知，只有當入射光的頻率大于金屬的極限頻率(或截止頻率)時，才能發(fā)生光電效應，選項C錯誤，D正確。答案D2．(2017·北京理綜，18)2017年年初，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長在100nm(1nm＝10－9m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強的極紫外激光脈沖?！按筮B光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術、霧霾治理等領域的研究中發(fā)揮重要作用。一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子，但又不會把分子打碎。據(jù)此判斷，能夠電離一個分子的能量約為(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)(

)A．10－21JB．10－18JC．10－15JD．10－12J題組剖析3．(2017·全國卷Ⅲ，19)(多選)在光電效應實驗中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub，光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是(

)A．若νa＞νb，則一定有Ua＜UbB．若νa＞νb，則一定有Eka＞EkbC．若Ua＜Ub，則一定有Eka＜EkbD．若νa＞νb，則一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb題組剖析解析由愛因斯坦光電效應方程得，Ekm＝hν－W0，由動能定理得，Ekm＝eU，若用a、b單色光照射同種金屬時，逸出功W0相同。當νa＞νb時，一定有Eka＞Ekb，Ua＞Ub，故選項A錯誤，B正確；若Ua＜Ub，則一定有Eka＜Ekb，故選項C正確；因逸出功相同，有W0＝hνa－Eka＝hνb－Ekb，故選項D錯誤。答案BC4．如圖甲所示，合上開關，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表計數(shù)仍不為零，當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零。把電路改為圖乙，當電壓表讀數(shù)為2V時，則逸出功及電子到達陽極時的最大動能為(

)A．1.5eV

0.6eVB．1.7eV

1.9eVC．1.9eV

2.6eVD．3.1eV

4.5eV題組剖析轉(zhuǎn)到解析題組剖析轉(zhuǎn)回原題規(guī)律總結(jié)1．[2016·全國卷Ⅰ，35(1)改編](多選)現(xiàn)用某一光電管進行光電效應實驗，當用某一頻率的光入射時，有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是(

)A．保持入射光的頻率不變，入射光的光強變大，飽和光電流變大B．入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大C．保持入射光的光強不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生D．遏止電壓的大小與入射光的頻率有關，與入射光的光強無關

備選訓練解析在發(fā)生光電效應時，飽和光電流大小由光照強度來決定，與頻率無關，光照強度越大飽和光電流越大，因此A正確；根據(jù)Ekm＝hν－W0可知，對于同一光電管，逸出功W0不變，當頻率變高，最大初動能Ekm變大，因此B正確；由光電效應規(guī)律可知，當頻率低于截止頻率時無論光照強度多大，都不會有光電流產(chǎn)生，因此C錯誤；由Ekm＝eUc和Ekm＝hν－W0，得hν－W0＝eUc，遏制電壓只與入射光頻率有關，與入射光強無關，因此D正確。答案ABDA．光電管陰極材料的逸出功與入射光無關B．若用波長為λ1的單色光進行實驗，則電流表的示數(shù)一定為零C．若僅增大電源的電動勢，則電流表的示數(shù)一定增大D．若僅將電源的正負極對調(diào)，則電流表的示數(shù)可能為零備選訓練解析光電管陰極材料的逸出功只與材料有關，而與入射光的頻率、入射光的強度無關，A正確；用波長為λ0的光照射陰極K時，電路中有光電流，可知波長為λ0的光照射陰極K時，發(fā)生了光電效應；若用波長為λ1(λ1＞λ0)的光照射陰極K時，雖然入射光的頻率變小，但仍可能大于陰極的極限頻率，仍可能發(fā)生光電效應，因此電流表的示數(shù)可能不為零，B錯誤；僅增大電路中電源的電動勢，光電管兩端電壓增大，當達到飽和電流后，電流表的示數(shù)不再增大，C錯誤；將電路中電源的正負極對調(diào)，光電子做減速運動，若電子到達不了陽極，則此時電流表的示數(shù)為零，D