1、1 知識回顧1光電效應(yīng)是金屬中的自由電子吸收了光子的能量后，其動(dòng)能大到足以克服金屬離子對其的引力而逃逸出金屬表面，成為光電子的現(xiàn)象2每個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子的能量3光子說成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電效應(yīng)現(xiàn)象表明光具有粒子性4逸出功w0與極限頻率0的關(guān)系為：w0h0.二知識要點(diǎn)1.光子的能量e、動(dòng)量p、波的頻率n、波長l,則:(1)光傳播速度c=ln=3108m/s (2)個(gè)光子能量e=hn=hc/l(3)個(gè)光子動(dòng)量p=e/c=h/l 2.光子的能量是無法分割的,當(dāng)物質(zhì)放出光或吸收光的能量時(shí),是以整個(gè)光子的能量轉(zhuǎn)移,因此能量的變化是不連續(xù)的。3.光的強(qiáng)度一般是指單位時(shí)間內(nèi)入射到單位面積上光子的

2、總能量。若用n表示每秒鐘射到每平方米上的光子數(shù)，每個(gè)光子的能量為hv，則光強(qiáng)可寫作： e光強(qiáng)=nhv(j/sm2) 由公式可以看出光強(qiáng)是由光的頻率和光子的發(fā)射率兩個(gè)因素決定的,單色光愈強(qiáng)表示通過光子的數(shù)目愈多。4.光電效應(yīng): 1916年光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置:(1904一1914年發(fā)表) 如圖,但將電池兩極倒接,使由p到c之間,對電子為一反向電壓,阻止其奔向c板。 (1)光電效應(yīng)的原因:能量為hn的光子人射到金屬板,一個(gè)光子的能量全部轉(zhuǎn)給一個(gè)電子,電子的能量一部分用來克服金屬的束縛,其余能量成為電子的動(dòng)能。(2)電子脫離離子束縛逸出金屬表面時(shí)克服引力所做的功稱為逸出功，用符號w表示 ,不同金屬的逸出

3、功并不相同。 (3)光子能量必須至少等于逸出功,才能將電子打出金屬表面,此特定的頻率稱為極限頻率,其對應(yīng)的波長為極限波長lo。 (4)只要照射光的頻率大于n0 ,不管光強(qiáng)度(單位時(shí)間、單位面積內(nèi)入射的光子數(shù))多微弱,都可立即產(chǎn)生光電子。 (5)調(diào)整外加電壓為負(fù)值時(shí),反向電壓會阻止光電子的運(yùn)動(dòng),使光電流減小,若少若電流降低至零時(shí),此時(shí)的電壓-u稱為逆向遏止電壓。且光電子出射時(shí)的最大初始動(dòng)能為5.愛因斯坦的光電方程式: 入射光子的能量等于光電子的最大初始動(dòng)能加上逸出功之和。公式：6.光既具有粒子性又具有波動(dòng)性，光在傳播過程中，主要表現(xiàn)為波動(dòng)性：大量光子表現(xiàn)出來的是波動(dòng)性。而當(dāng)光與物質(zhì)相互作用時(shí)，主

4、要表現(xiàn)為粒子性；少量光子表現(xiàn)出來的是粒子性。三例題講解例12010浙江卷 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示，則可判斷出()a.甲光的頻率大于乙光的頻率b乙光的波長大于丙光的波長c乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率d甲光對應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能例22010四川卷 用波長為2.0107 m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動(dòng)能是4.71019 j由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h6.631034 js，光速c3.0108 m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)()a5.51014

5、 hz b7.91014 hzc9.81014 hz d1.21015 hz變式題2010鄭州模擬 如圖553所示是光電管使用原理圖，則()a.光電管可以將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘朾如果用綠光照射陰極k時(shí)電流表g有讀數(shù)，則用紅光照射k時(shí) 電流表也一定有讀數(shù)c如果把電源反接，電流表示數(shù)一定為零d如果斷開開關(guān)s，電流表示數(shù)不一定為零4 課堂精講1.在可見光中，哪種色光的光子能量最大？（ ）（a）紅光 （b）紫光 （c）藍(lán)光 （d）黃光2.愛因斯坦認(rèn)為光在傳播過程中是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份的能量為（ ）（a）hv(h為普朗克恒量，v為光的頻率) （b）1ev（c）6.6310-34j （d）0.

6、1wev3.光子的能量 （ ）（a）跟它的波長成正比 （b）跟光的速度成正比。（c）跟它的頻率成正比 （d）跟光的速度的平方成正比。4.關(guān)于光束的強(qiáng)度、光束的能量及光子的能量的關(guān)系正確的說法是（ ）（a）光強(qiáng)增大，光束能量也增大，光子能量也增大（b）光強(qiáng)減弱，光束能量也減弱，光子能量不變（c）光的波長越長，光束能量也越大，光子能量也越大（d）光的波長越短，光束能量也越大，光子能量也越小5.光電效應(yīng)必須滿足的條件是 （ ）（a）入射光強(qiáng)度大于某一極限強(qiáng)度 （b）入射光波長大于某一極限波長（c）入射光時(shí)間大于某一極限時(shí)間 （d）入射光頻率大于某一極限頻率6.關(guān)于光電效應(yīng)中光電子的最大初動(dòng)能的正確說

7、法是 （ ）（a）光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比（b）是從金屬最外的表面直接飛出的光電子所具有的（c）所有從金屬飛出的光電子的初動(dòng)能都是最大初動(dòng)能（d）用同一強(qiáng)度不同頻率的光照射同一金屬飛出的光電子的最大初動(dòng)能相同7.用相同強(qiáng)度、相同頻率的兩束紫外線分別照射兩種不同金屬表面，產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，其中不正確說法是（ ）（a）兩束光的光子能量相同（b）在單位時(shí)間里逸出的電子數(shù)相同（c）兩金屬逸出的光電子最大初動(dòng)能相同（d）從兩金屬表面幾乎同時(shí)逸出光電子8.當(dāng)光照射某金屬表面時(shí)有電子逸出，如果該光的強(qiáng)度減弱到某一最低值時(shí)，則（ ）（a）沒有電子逸出 （b）逸出的光電子數(shù)減少（c）逸出的光電子的初

8、動(dòng)能減少 （d）逸出的光電子數(shù)和初動(dòng)能都減少9. 下列說法正確的是 （ ）（a）光子就像宏觀現(xiàn)象中的微粒 （b）光子說否定了光的電磁說（c）光電效應(yīng)證明了光具有波動(dòng)性 （d）雙縫干涉現(xiàn)象證明了光具有波動(dòng)10. 光的波動(dòng)說無法解釋的現(xiàn)象是 （ ）（a）光的衍射 （b）光電效應(yīng)（c）光的色散 （d）光的干涉11. 關(guān)于光的波粒二象性，下列說法錯(cuò)誤的是 （ ）（a）頻率越高，越易顯示出其粒子性（b）一個(gè)光子既是粒子又是一種波（c）大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出波動(dòng)性（d）在光的干涉條紋中，明條紋是光子到達(dá)機(jī)會多的地方12. 光的波粒二象性的物理意義是 （ ）（a）光的波粒二象性是相互矛盾，不能統(tǒng)一的（

9、b）光的波動(dòng)性與機(jī)械波、光的粒子性與質(zhì)點(diǎn)都是相同的（c）由于光具有波粒二象性，我們無法只用其中一種性質(zhì)去說明光的一切行為（d）大量光子只能顯示出波動(dòng)性，少數(shù)光子只能顯示出粒子性13.在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連用弧光燈照射鋅板時(shí)，驗(yàn)電器的指針就張開一個(gè)角度，這時(shí)( )(a)鋅板帶正電，指針帶負(fù)電(b)鋅板帶正電，指針帶正電(c)鋅板帶負(fù)電，指針帶正電(d)鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電14.分別用波長為和的單色光照射同一金屬板,發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1:2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,則此金屬板的逸出功為（ ）（a） （b）（c） （d）15.在光電

10、效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)用光子能量e3.1ev的單色光照射陰極k時(shí)，(如圖)，產(chǎn)生少量電流.若k極接正，a極接負(fù)，當(dāng)兩極間電壓為0.9v時(shí)，光電流恰好截止.那么當(dāng)a極接正，k極接負(fù)，電壓仍為0.9v的時(shí)光電子到達(dá)a極的最大動(dòng)能ek2 ，此金屬的逸出功w .（ ） (a)1.8ev, 2.2ev (b)0.9ev, 1.8ev (c)1.8ev, 0.9ev (d)0.9ev, 2.2ev16. 圖為x射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，e為燈絲電源，要使射管發(fā)出x射線，須在k、a兩電極間加上幾萬伏的直流高壓，( )（a）高壓高源正極應(yīng)接在p點(diǎn)，x射線從k極發(fā)出（b）高壓電源正極應(yīng)接在p點(diǎn)，x射線從a極發(fā)出（c）高壓電源

11、正極應(yīng)接在q點(diǎn)，x射線從k極發(fā)出（d）高壓電源正極應(yīng)接在q點(diǎn)，x射線從a極發(fā)出17.關(guān)于光電效應(yīng)的敘述，不正確的是 （ ） (a)光子與電子作彈性碰撞 (b)光電子帶負(fù)電 (c) 光電子的動(dòng)能和入射光的強(qiáng)度無關(guān)。 (d)所有光電子的動(dòng)能均相同18.當(dāng)某種單色光照射到金屬表面時(shí)，金屬表面有光電子逸出如果光的強(qiáng)度減弱，頻率不變，則： ( )(a)光的強(qiáng)度減弱到某一最低數(shù)值時(shí)，就沒有光電子逸出 (b)單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)減少(c)逸出光電子的最大初動(dòng)能不變(d)單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)和光電子的最大初動(dòng)能都要減小 19.光電效應(yīng)的哪些實(shí)驗(yàn)事實(shí)說法正確的是 （ ） (a)光電流之強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度無

12、關(guān) (b)入射光之波長較某一定值為小時(shí),雖極微弱之光也能產(chǎn)生光電子(c)入射光之波長越長,光電子的動(dòng)能越大 (d)要使某一金屬發(fā)射光電子,入射光的頻率必超過某一定值 20. 對光電效應(yīng)的解釋，正確的是（ ）（a）金屬內(nèi)的每個(gè)電子可以吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，當(dāng)它積累的動(dòng)能足夠大時(shí)，就能逸出金屬（b）如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力逸出時(shí)需要做的最小功，光電效應(yīng)便不能發(fā)生了（c）發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大（d）由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率也不相同21. 下列哪些說法是正確的是（ ）（a

13、）光子說完全否定了波動(dòng)說（b）光的波粒二象性是指光與宏觀概念中的波與粒子很相似（c）光的波動(dòng)說和光子說都有其正確性，但又都是不完善的，都有不能解釋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（d）光的波粒二象性才是對光的本性的正確認(rèn)識22如圖所示，一驗(yàn)電器與鋅板相連，在a處用一紫外線燈照射鋅板，關(guān)燈后，指針保持一定偏角.（1）現(xiàn)用一不帶電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將 （填“增大”“減小”或“不變”）.（2）使驗(yàn)電器指針回到零，再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗(yàn)電器指針無偏轉(zhuǎn).那么，若改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗(yàn)電器指針 （填“有”或“無”）偏轉(zhuǎn).參考答案例1b解析本題考查有關(guān)光電效應(yīng)的知識，中檔題根據(jù)光電流與電壓之間的關(guān)系圖可知，甲、乙兩光的截止電壓相同，則兩光的頻率相同，波長相等，a錯(cuò)丙光的截止電壓最大，所以丙光的頻率最大，波長最小，b對根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程，對于同一個(gè)金屬，截止頻率是個(gè)定值，c錯(cuò)逸出功是一樣的，則頻率大的光對應(yīng)產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能大，d錯(cuò)例2解析 本題考查的是光電效應(yīng)由光電效應(yīng)可知，入射光子的能量等于逸出功與最大初動(dòng)能的和，即hwek0，又有c，wh0，由以上三式得鎢的極限頻率0hzhz7.91014hz，故選擇b.變式題解析 本題考查光電效應(yīng)，中檔題光電管的原理是光電效應(yīng)，可以