粵教版選修35 第二章第二節(jié)光子 作業(yè).doc

自我小測1下列對于光子的認(rèn)識，正確的是()a“光子說”中的光子就是牛頓在微粒說中所說的“微粒”b“光子說”中的光子就是光電效應(yīng)的光電子c在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光量子，簡稱光子d光子的能量跟光的頻率成正比2利用光子說對光電效應(yīng)的解釋，下列說法正確的是()a金屬表面的一個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子b電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子c金屬表面的一個(gè)電子吸收若干個(gè)光子，積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出d無論光子能量大小如何，電子吸收光子并積累了能量后，總能逸出成為光電子3下列四種單色光中，光子能量最小的是()a紅光 b橙光 c黃光 d綠光4對光電效應(yīng)的解釋正確的是()a金屬內(nèi)的每個(gè)電子要吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，當(dāng)它積累的能量足夠大時(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而逸出時(shí)所需做的最小功，便不能發(fā)生光電效應(yīng)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，光電子的最大初動能就越大d由于不同金屬的逸出功是不同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光最低頻率也不同5某單色光光子能量是e，在某介質(zhì)中的波長是，則此介質(zhì)對該色光的折射率是(c為光在真空中的速度) ()a. b. c. d.6如圖222所示，這是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設(shè)備用到的光控繼電器的示意圖，它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等幾部分組成圖222 (1)示意圖中，a端應(yīng)是電源_極(2)光控繼電器的原理是：當(dāng)光照射光電管時(shí)，_.(3)當(dāng)用綠光照射光電管陰極k時(shí)，可以發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說法正確的是()a增大綠光照射強(qiáng)度，光電子最大初動能增大b增大綠光照射強(qiáng)度，電路中光電流增大c改用比綠光波長大的光照射光電管陰極k時(shí)，電路中一定有光電流d改用比綠光頻率大的光照射光電管陰極k時(shí)，電路中一定有光電流7如圖223所示，a為放在絕緣支架上的金屬圓球，當(dāng)用頻率為的光線照射時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，有電子從a球的表面逸出，如果改用頻率為f，且f的光線照射a球時(shí)，a球能否一直發(fā)射電子？為什么？圖2238氦氖激光器發(fā)射波長為6 328 的單色光，試計(jì)算這種光的一個(gè)光子的能量為多少若該激光器的發(fā)光功率為18 mw，則每秒發(fā)射多少個(gè)光子？9已知金屬銫的極限波長為0.66 m，用0.05 m的光照射金屬銫表面，發(fā)射光電子的最大初動能為多少？金屬銫的逸出功為多少？10(探究)試探究光子說與波動理論的主要區(qū)別有哪些參考答案1解析：根據(jù)光子說，在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光量子，簡稱光子而牛頓的“微粒說”中的微粒指宏觀世界的微小顆粒光電效應(yīng)中，金屬內(nèi)的電子吸收光子后克服原子核的庫侖引力等束縛，逸出金屬表面，成為光電子，故a、b選項(xiàng)錯(cuò)誤，c選項(xiàng)正確由eh知，光子能量e與其頻率成正比，故d選項(xiàng)正確答案：cd2解析：根據(jù)光子說，金屬中的一個(gè)電子一次只能吸收一個(gè)光子，若所吸收的光子頻率大于金屬的極限頻率，電子就能逃離金屬表面成為光電子，且光子的吸收是瞬時(shí)的，不需時(shí)間的積累，故a選項(xiàng)正確答案：a3解析：按愛因斯坦的光子說，光子的能量eh，說明光子的能量與光的頻率成正比，而題中四種光中，綠光的頻率最大，紅光的頻率最小，故光子能量最小的是紅光答案：a4解析：按照愛因斯坦光子說，光子的能量是由光的頻率決定的，與光強(qiáng)無關(guān)，入射光的頻率越大，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大但要使電子離開金屬，而電子只能吸收一個(gè)光子，不能吸收多個(gè)光子，因此只要光的頻率低，即使照射時(shí)間足夠長，也不會發(fā)生光電效應(yīng)從金屬中逸出時(shí)，只有從金屬表面向外逸出的電子克服原子核的引力所做的功最小，這個(gè)功稱為逸出功，不同金屬逸出功不同故正確選項(xiàng)為b、d.答案：bd5解析：光子能量ehh，n.答案：c6解析：(1)正(2)陰極k發(fā)射電子，電路中產(chǎn)生電流，經(jīng)放大器放大后的電流產(chǎn)生的磁場使鐵芯m磁化，將銜鐵n吸??；無光照射光電管時(shí)，電路中無電流，n自動離開m.(3)當(dāng)增大綠光照射強(qiáng)度時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)從k極發(fā)出的電子數(shù)增多，光電流增大，當(dāng)增大照射光的頻率時(shí)，一定能發(fā)生光電效應(yīng)，電路中也一定有光電流，故b、d正確答案：(1)正(2)見解析(3)bd7答案：金屬球a不會一直發(fā)射電子因?yàn)楫?dāng)電子從金屬球a的表面逸出以后，金屬球?qū)⒁蚴チ穗娮?負(fù)電荷)而帶正電電子的不斷逸出，使金屬的電位不斷升高，從而對電子的逸出產(chǎn)生阻礙作用當(dāng)電位升到足夠高時(shí)，將不再有電子發(fā)射出來8解析：由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知，發(fā)光功率等于單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光子能量總和，求得單個(gè)光子能量，就可求出光子個(gè)數(shù)eh，c所以e j3.141019 j1.96 ev因?yàn)榘l(fā)光功率等于單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射光子的總能量，所以ptne(n是每秒發(fā)射的光子數(shù))所以n5.731016(個(gè))答案：1.96 ev5.731016個(gè)9解析：由光子說可知，金屬的逸出功在數(shù)值上就等于頻率(波長)為極限頻率(波長)的光子能量，即wh0，再根據(jù)光電效應(yīng)方程ekhww，可求得光電子的最大初動能銫的逸出功w31019 j當(dāng)用波長為0.05 m的光照射金屬時(shí)，光電子最大初動能為ekhww代入數(shù)值得ek3.681018 j.答案：3.681018 j31019 j10解析：結(jié)合所學(xué)知識，可從光的頻率和能量兩個(gè)角度來分析光子說與波動理論的區(qū)別答案：光子說認(rèn)為能量是一份一份的，與頻率有關(guān)，而波動說認(rèn)為能量是連續(xù)的，與頻率無關(guān)普朗克認(rèn)為電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份地進(jìn)行的，理論計(jì)算的結(jié)果才能和實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符，這樣的一份能量叫做能量子，普朗克還認(rèn)為每一份能量等于h，其中h叫做普朗克常量，實(shí)驗(yàn)測得：h6.631034 js.普朗克將物理學(xué)帶進(jìn)了量子世界，受到普朗克的啟發(fā)，愛因斯坦在1905年提出：在空間中傳播的光也不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光量子，簡稱