世紀(jì)金榜·2016高考物理一輪配套課件：選修3-52波粒二象性

1、第二章波粒二象性考綱考綱考情考情三年三年1111考高考指數(shù)：考高考指數(shù)：1.1.光電效應(yīng)光電效應(yīng)2.2.愛因斯坦光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程【知識梳理】【知識梳理】知識點知識點1 1 光電效應(yīng)光電效應(yīng)1.1.光電效應(yīng)現(xiàn)象：照射到金屬表面的光光電效應(yīng)現(xiàn)象：照射到金屬表面的光, ,能使金屬中的能使金屬中的_從表面從表面逸出的現(xiàn)象。逸出的現(xiàn)象。2.2.光電子：光電子：_中發(fā)射出來的電子。中發(fā)射出來的電子。電子電子光電效應(yīng)光電效應(yīng)3.3.研究光電效應(yīng)的電路圖：研究光電效應(yīng)的電路圖：其中其中A A是是_,K_,K是是_。陽極陽極陰極陰極4.4.光電效應(yīng)的四個規(guī)律：光電效應(yīng)的四個規(guī)律：(1)(1)每種

2、金屬都有一個極限頻率每種金屬都有一個極限頻率, ,入射光的頻率必須入射光的頻率必須_截止頻率或截止頻率或極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)。低于截止頻率時不能發(fā)生光電效應(yīng)。極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)。低于截止頻率時不能發(fā)生光電效應(yīng)。(2)(2)光電子的最大初動能與入射光的光電子的最大初動能與入射光的_無關(guān)無關(guān), ,只隨入射光頻率的增只隨入射光頻率的增大而大而_。(3)(3)光電效應(yīng)的發(fā)生光電效應(yīng)的發(fā)生_的的, ,一般不超過一般不超過1010-9-9s s。(4)(4)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時, ,飽和光電流的強度與入射光的飽和光電流的強度與入射光的強度成強度成_。大于大于強

3、度強度增大增大幾乎是瞬時幾乎是瞬時正比正比知識點知識點2 2 愛因斯坦光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程1.1.光子說：在空間傳播的光是不連續(xù)的光子說：在空間傳播的光是不連續(xù)的, ,而是一份一份的而是一份一份的, ,每一份叫每一份叫作一個光的能量子作一個光的能量子, ,簡稱光子簡稱光子, ,光子的能量光子的能量=_=_。其中。其中h=6.63h=6.631010-34-34J Js s。( (稱為普朗克常量稱為普朗克常量) )2.2.逸出功逸出功W W0 0：使電子脫離某種金屬所做功的：使電子脫離某種金屬所做功的_。3.3.最大初動能：發(fā)生光電效應(yīng)時最大初動能：發(fā)生光電效應(yīng)時, ,金屬表面上的金

4、屬表面上的_吸收光子后克吸收光子后克服原子核的引力逸出時所具有的動能的最大值。服原子核的引力逸出時所具有的動能的最大值。hh最小值最小值電子電子4.4.遏止電壓與截止頻率：遏止電壓與截止頻率：(1)(1)遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓U Uc c。(2)(2)截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的_頻率叫作該種金屬頻率叫作該種金屬的截止頻率的截止頻率( (又叫極限頻率又叫極限頻率) )。不同的金屬對應(yīng)著不同的極限頻率。不同的金屬對應(yīng)著不同的極限頻率。最小最小5.5.愛因斯坦光電效應(yīng)方程：愛因斯坦光電效應(yīng)方程：(1)(1

5、)表達(dá)式：表達(dá)式：E Ek k=h-_=h-_。(2)(2)物理意義：金屬表面的電子吸收一個光子獲得的能量是物理意義：金屬表面的電子吸收一個光子獲得的能量是h,h,這些這些能量的一部分用來克服金屬的能量的一部分用來克服金屬的_,_,剩下的表現(xiàn)為逸出后光電子剩下的表現(xiàn)為逸出后光電子的最大初動能的最大初動能E Ek k=_=_。2ec1m v2W W0 0逸出功逸出功W W0 0【思維診斷】【思維診斷】(1)(1)光電效應(yīng)中的光電效應(yīng)中的“光光”指的是可見光。指的是可見光。( () )(2)(2)能否發(fā)生光電效應(yīng)能否發(fā)生光電效應(yīng), ,取決于光的強度。取決于光的強度。( () )(3)(3)光電子不

6、是光子。光電子不是光子。( () )(4)(4)逸出功的大小與入射光無關(guān)。逸出功的大小與入射光無關(guān)。( () )(5)(5)從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大, ,這種金屬的逸出這種金屬的逸出功越小。功越小。( () )(6)(6)光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)。光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)。( () )提示：提示：(1)(1)。光電效應(yīng)中的。光電效應(yīng)中的“光光”不是特指可見光不是特指可見光, ,也包括不可見光。也包括不可見光。(2)(2)。能否發(fā)生光電效應(yīng)。能否發(fā)生光電效應(yīng), ,不取決于光的強度不取決于光的強度, ,而取決于光的頻率。而

7、取決于光的頻率。(3)(3)。光電子實質(zhì)上是電子。光電子實質(zhì)上是電子。(4)(4)。逸出功的大小。逸出功的大小, ,由金屬本身決定由金屬本身決定, ,與入射光無關(guān)。與入射光無關(guān)。(5)(5)。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程E Ek k=h-W=h-W0 0知知, ,只有在光照頻率不變只有在光照頻率不變的情況下的情況下,E,Ek k越大越大,W,W0 0才越小。才越小。(6)(6)。光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大。光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大?！拘☆}快練】【小題快練】1.(1.(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,用導(dǎo)線把驗電器與鋅板相連接用導(dǎo)線把驗電器

8、與鋅板相連接, ,當(dāng)用紫外線照射鋅當(dāng)用紫外線照射鋅板時板時, ,發(fā)生的現(xiàn)象是發(fā)生的現(xiàn)象是( () )A.A.有光子從鋅板逸出有光子從鋅板逸出B.B.有電子從鋅板逸出有電子從鋅板逸出C.C.驗電器指針張開一個角度驗電器指針張開一個角度D.D.鋅板帶負(fù)電鋅板帶負(fù)電【解析】【解析】選選B B、C C。用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的。用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的, ,鋅板上鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出, ,稱之為光電子稱之為光電子, ,故故A A錯誤、錯誤、B B正確正確; ;鋅板與驗電器相連鋅板與驗電器相連, ,帶有相同電性的電荷帶有相

9、同電性的電荷, ,鋅板失去電子應(yīng)該帶鋅板失去電子應(yīng)該帶正電正電, ,且失去電子越多且失去電子越多, ,帶正電的電荷量越多帶正電的電荷量越多, ,驗電器指針張角越大驗電器指針張角越大, ,故故C C正確、正確、D D錯誤。錯誤。2.2.在光電效應(yīng)實驗中在光電效應(yīng)實驗中, ,用單色光照射某種金屬表面用單色光照射某種金屬表面, ,有光電子逸出有光電子逸出, ,則則光電子的最大初動能取決于入射光的光電子的最大初動能取決于入射光的( () )A.A.頻率頻率B.B.強度強度C.C.照射時間照射時間D.D.光子數(shù)目光子數(shù)目【解析】【解析】選選A A。根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程。根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程E E

10、k k=h=h-W-W0 0可知可知, ,當(dāng)金屬的當(dāng)金屬的極限頻率確定時極限頻率確定時, ,光電子的最大初動能取決于入射光的頻率光電子的最大初動能取決于入射光的頻率, ,與光照強與光照強度、照射時間、光子數(shù)目無關(guān)度、照射時間、光子數(shù)目無關(guān), ,選項選項A A對對,B,B、C C、D D錯。錯。3.3.根據(jù)愛因斯坦的根據(jù)愛因斯坦的“光子說光子說”可知可知( () )A.“A.“光子說光子說”本質(zhì)就是牛頓的本質(zhì)就是牛頓的“微粒說微粒說”B.B.光的波長越大光的波長越大, ,光子的能量越小光子的能量越小C.C.一束單色光的能量可以連續(xù)變化一束單色光的能量可以連續(xù)變化D.D.只有光子數(shù)很多時只有光子數(shù)

11、很多時, ,光才具有粒子性光才具有粒子性【解析】【解析】選選B B。光子說并不否認(rèn)光的波動性。光子說并不否認(rèn)光的波動性, ,從本質(zhì)上有別于從本質(zhì)上有別于“微粒微粒說說”,A,A錯錯; ;由光子的能量由光子的能量=h=h可知可知, ,光的波長越大光的波長越大, ,頻率越低頻率越低, ,故光子故光子的能量越小的能量越小,B,B對對; ;根據(jù)光子說根據(jù)光子說, ,光的能量是不連續(xù)的光的能量是不連續(xù)的,C,C錯錯; ;光子數(shù)越多光子數(shù)越多, ,光的波動性越明顯光的波動性越明顯, ,光的粒子性越不明顯光的粒子性越不明顯,D,D錯。錯。4.4.關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律, ,下列說法中正確的是下

12、列說法中正確的是( () )A.A.只有入射光的波長大于該金屬的極限波長只有入射光的波長大于該金屬的極限波長, ,光電效應(yīng)才能產(chǎn)生光電效應(yīng)才能產(chǎn)生B.B.光電子的最大初動能跟入射光強度成正比光電子的最大初動能跟入射光強度成正比C.C.發(fā)生光電效應(yīng)的反應(yīng)時間一般都大于發(fā)生光電效應(yīng)的反應(yīng)時間一般都大于1010-7-7s sD.D.發(fā)生光電效應(yīng)時發(fā)生光電效應(yīng)時, ,單位時間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與入射光單位時間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與入射光強度成正比強度成正比【解析】【解析】選選D D。由。由=h=h= = 知知, ,當(dāng)入射光波長小于極限波長時當(dāng)入射光波長小于極限波長時, ,發(fā)發(fā)生光電效應(yīng)生

13、光電效應(yīng), ,故選項故選項A A錯誤錯誤;E;Ek k=h=h-W-W0 0知知, ,最大初動能由入射光頻率決最大初動能由入射光頻率決定定, ,與光強度無關(guān)與光強度無關(guān), ,故選項故選項B B錯誤錯誤; ;發(fā)生光電效應(yīng)的時間一般不超過發(fā)生光電效應(yīng)的時間一般不超過1010-9-9s,s,故選項故選項C C錯誤。錯誤。ch考點考點1 1 光電效應(yīng)規(guī)律光電效應(yīng)規(guī)律1.1.對光電效應(yīng)規(guī)律的解釋：對光電效應(yīng)規(guī)律的解釋：對應(yīng)規(guī)律對應(yīng)規(guī)律對規(guī)律的產(chǎn)生的解釋對規(guī)律的產(chǎn)生的解釋存在極限存在極限頻率頻率0 0電子從金屬表面逸出電子從金屬表面逸出, ,首先必須克服金屬原子核的首先必須克服金屬原子核的引力做功引力做功

14、W W0 0, ,要使入射光子的能量不小于要使入射光子的能量不小于W W0 0, ,對應(yīng)的對應(yīng)的頻率頻率0 0= ,= ,即極限頻率即極限頻率0Wh對應(yīng)規(guī)律對應(yīng)規(guī)律對規(guī)律的產(chǎn)生的解釋對規(guī)律的產(chǎn)生的解釋光電子的最大光電子的最大初動能隨著入初動能隨著入射光頻率的增射光頻率的增大而增大大而增大, ,與入與入射光強度無關(guān)射光強度無關(guān)電子吸收光子能量后電子吸收光子能量后, ,一部分克服阻礙作用做功一部分克服阻礙作用做功, ,剩剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動能余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動能, ,只有直接從金屬表只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動能面飛出的光電子才具有最大初動能, ,對于確定的金對于確定的

15、金屬屬,W,W0 0是一定的是一定的, ,故光電子的最大初動能只隨入射光故光電子的最大初動能只隨入射光的頻率增大而增大的頻率增大而增大效應(yīng)具有效應(yīng)具有瞬時性瞬時性光照射金屬時光照射金屬時, ,電子吸收一個光子的能量后電子吸收一個光子的能量后, ,動能立動能立即增大即增大, ,不需要積累能量的過程不需要積累能量的過程光較強時光較強時飽和電流大飽和電流大光較強時光較強時, ,包含的光子數(shù)較多包含的光子數(shù)較多, ,照射金屬時產(chǎn)生的光照射金屬時產(chǎn)生的光電子較多電子較多, ,因而飽和電流較大因而飽和電流較大2.2.區(qū)分光電效應(yīng)中的五組概念：區(qū)分光電效應(yīng)中的五組概念：(1)(1)光子與光電子：光子指光在空

16、間傳播時的每一份能量光子與光電子：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。光其本質(zhì)是電子。光子是光電效應(yīng)的因子是光電效應(yīng)的因, ,光電子是果。光電子是果。(2)(2)光電子的動能與光電子的最大初動能：光照射到金屬表面時光電子的動能與光電子的最大初動能：光照射到金屬表面時, ,電子電子吸收光子的全部能量吸收光子的全部能量, ,可能向各個方向運動可能向各個方向運動, ,需克服原子核和其他原子需克服原子核和其他原子的阻礙而損失一部分能量的阻礙而損失一部分能量, ,剩余部分為

17、光電子的初動能剩余部分為光電子的初動能; ;只有金屬表面只有金屬表面的電子直接向外飛出時的電子直接向外飛出時, ,只需克服原子核的引力做功的情況只需克服原子核的引力做功的情況, ,才具有最才具有最大初動能。光電子的初動能小于等于光電子的最大初動能。大初動能。光電子的初動能小于等于光電子的最大初動能。(3)(3)光電流和飽和光電流：金屬板飛出的光電子到達(dá)陽極光電流和飽和光電流：金屬板飛出的光電子到達(dá)陽極, ,回路中便產(chǎn)回路中便產(chǎn)生光電流生光電流, ,隨著所加正向電壓的增大隨著所加正向電壓的增大, ,光電流趨于一個飽和值光電流趨于一個飽和值, ,這個飽這個飽和值是飽和光電流和值是飽和光電流, ,在

18、一定的光照條件下在一定的光照條件下, ,飽和光電流與所加電壓大小飽和光電流與所加電壓大小無關(guān)。無關(guān)。(4)(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。面單位面積上的總能量。(5)(5)光的強度與飽和光電流：飽和光電流與入射光強度成正比的規(guī)律光的強度與飽和光電流：飽和光電流與入射光強度成正比的規(guī)律是對頻率相同的光照射金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)而言的是對頻率相同的光照射金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)而言的, ,對于不同頻率的光對于不同頻率的光, ,由于每個光子的能量不同由于每個光子的能量不同, ,飽和光電流與入射光強度之間沒有

19、簡單的飽和光電流與入射光強度之間沒有簡單的正比關(guān)系。正比關(guān)系。【典例【典例1 1】( (多選多選)(2014)(2014廣東高考廣東高考) )在光電效應(yīng)實驗中在光電效應(yīng)實驗中, ,用頻率為用頻率為的的光照射光電管陰極光照射光電管陰極, ,發(fā)生了光電效應(yīng)發(fā)生了光電效應(yīng), ,下列說法正確的是下列說法正確的是( () )A.A.增大入射光的強度增大入射光的強度, ,光電流增大光電流增大B.B.減小入射光的強度減小入射光的強度, ,光電效應(yīng)現(xiàn)象消失光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C.C.改用頻率小于改用頻率小于的光照射的光照射, ,一定不發(fā)生光電效應(yīng)一定不發(fā)生光電效應(yīng)D.D.改用頻率大于改用頻率大于的光照射的光照射,

20、 ,光電子的最大初動能變大光電子的最大初動能變大【解題探究】【解題探究】(1)(1)入射光的強度指的是單位時間內(nèi)照射到入射光的強度指的是單位時間內(nèi)照射到_。(2)(2)入射光強度取決于什么因素入射光強度取決于什么因素? ?提示：提示：每個光子的能量每個光子的能量; ;單位時間內(nèi)照射到單位面積上光子的個數(shù)。單位時間內(nèi)照射到單位面積上光子的個數(shù)。(3)(3)試寫出愛因斯坦光電效應(yīng)方程。試寫出愛因斯坦光電效應(yīng)方程。提示：提示：E Ek k=h=h-W-W0 0。單位面積上光子的總能量單位面積上光子的總能量【解析】【解析】選選A A、D D。增大入射光的強度。增大入射光的強度, ,單位時間內(nèi)照到單位面

21、積上的單位時間內(nèi)照到單位面積上的光子數(shù)增加光子數(shù)增加, ,光電流增大光電流增大,A,A項正確。減小入射光的強度項正確。減小入射光的強度, ,只是光電流減只是光電流減小小, ,光電效應(yīng)現(xiàn)象是否消失與光的頻率有關(guān)光電效應(yīng)現(xiàn)象是否消失與光的頻率有關(guān), ,而與光的強度無關(guān)而與光的強度無關(guān),B,B項錯項錯誤。改用頻率小于誤。改用頻率小于的光照射的光照射, ,但只要光的頻率大于極限頻率但只要光的頻率大于極限頻率0 0仍然仍然可以發(fā)生光電效應(yīng)可以發(fā)生光電效應(yīng),C,C項錯誤。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程項錯誤。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程h h-W-W逸逸= = mv mv2 2得：光頻率得：光頻率增大增大, ,而而W

22、W逸逸不變不變, ,故光電子的最大初動能變大故光電子的最大初動能變大,D,D項項正確。正確。12【易錯提醒】【易錯提醒】(1)(1)誤認(rèn)為入射光的強度只由光的頻率決定誤認(rèn)為入射光的強度只由光的頻率決定, ,入射光的強入射光的強度增大時度增大時, ,光電流不變而漏選光電流不變而漏選A A項。項。(2)(2)誤認(rèn)為頻率誤認(rèn)為頻率是極限頻率是極限頻率, ,只要入射光的頻率減小就一定不發(fā)生光只要入射光的頻率減小就一定不發(fā)生光電效應(yīng)而錯選電效應(yīng)而錯選C C項項, ,實際上實際上, ,入射光的頻率變小后入射光的頻率變小后, ,只要入射光的頻率大只要入射光的頻率大于金屬的極限頻率于金屬的極限頻率, ,仍能發(fā)

23、生光電效應(yīng)。仍能發(fā)生光電效應(yīng)?！究偨Y(jié)提升】【總結(jié)提升】求解光電效應(yīng)問題的五個決定關(guān)系求解光電效應(yīng)問題的五個決定關(guān)系(1)(1)逸出功逸出功W W0 0一定時一定時, ,入射光的頻率決定著能否產(chǎn)生光電效應(yīng)以及光電入射光的頻率決定著能否產(chǎn)生光電效應(yīng)以及光電子的最大初動能。子的最大初動能。(2)(2)入射光的頻率一定時入射光的頻率一定時, ,入射光的強度決定著單位時間內(nèi)發(fā)射出來的入射光的強度決定著單位時間內(nèi)發(fā)射出來的光電子數(shù)。光電子數(shù)。(3)(3)愛因斯坦光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程E Ek k=h-W=h-W0 0。(4)(4)光電子的最大初動能光電子的最大初動能E Ek k可以利用光電管用實

24、驗的方法測得可以利用光電管用實驗的方法測得, ,即即E Ek k=eU=eUc c, ,其中其中U Uc c是遏止電壓。是遏止電壓。(5)(5)光電效應(yīng)方程中的光電效應(yīng)方程中的W W0 0為逸出功。它與極限頻率為逸出功。它與極限頻率c c的關(guān)系是的關(guān)系是W W0 0=h=hc c?！咀兪健咀兪?+11+1】1.(1.(拓展延伸拓展延伸)()(多選多選) )在在【典例【典例1 1】中中, ,現(xiàn)改為頻率為現(xiàn)改為頻率為的另一單色光的另一單色光照射該金屬表面照射該金屬表面, ,下面說法正確的是下面說法正確的是( () )A.A.如果如果,能夠發(fā)生光電效應(yīng)能夠發(fā)生光電效應(yīng)B.B.如果如果,逸出功不變逸出

25、功不變D.D.如果如果,逸出光電子的最大初動能不受影響逸出光電子的最大初動能不受影響【解析】【解析】選選A A、C C。對一定的金屬。對一定的金屬, ,入射光的頻率必須大于或等于某一入射光的頻率必須大于或等于某一頻率頻率0 0時才會產(chǎn)生光電效應(yīng)時才會產(chǎn)生光電效應(yīng), ,頻率頻率0 0稱為極限頻率稱為極限頻率, ,如果入射光的頻如果入射光的頻率低于極限頻率率低于極限頻率, ,則不論光強多大則不論光強多大, ,照射時間多長照射時間多長, ,都不會產(chǎn)生光電效都不會產(chǎn)生光電效應(yīng)應(yīng), ,不同的金屬有不同的極限頻率不同的金屬有不同的極限頻率, ,所以當(dāng)所以當(dāng) 時能夠發(fā)生光電效時能夠發(fā)生光電效應(yīng)應(yīng), , 時逸

26、出光電子的最大初動能增大時逸出光電子的最大初動能增大,D,D錯誤。金屬的逸錯誤。金屬的逸出功與入射光無關(guān)出功與入射光無關(guān),C,C正確。正確。2.(20152.(2015衡水模擬衡水模擬) )現(xiàn)有現(xiàn)有a a、b b、c c三束單色光三束單色光, ,其波長關(guān)系為其波長關(guān)系為a ab bc c=123=123。當(dāng)用。當(dāng)用a a光束照射某種金屬板時能發(fā)生光電效應(yīng)光束照射某種金屬板時能發(fā)生光電效應(yīng), ,飛出的光電子最大動能為飛出的光電子最大動能為E Ek k, ,若改用若改用b b光束照射該金屬板光束照射該金屬板, ,飛出的光飛出的光電子最大動能為電子最大動能為 E Ek k, ,當(dāng)改用當(dāng)改用c c光束

27、照射該金屬板時光束照射該金屬板時( () )A.A.能發(fā)生光電效應(yīng)能發(fā)生光電效應(yīng), ,飛出的光電子最大動能為飛出的光電子最大動能為 E Ek kB.B.能發(fā)生光電效應(yīng)能發(fā)生光電效應(yīng), ,飛出的光電子最大動能為飛出的光電子最大動能為 E Ek kC.C.能發(fā)生光電效應(yīng)能發(fā)生光電效應(yīng), ,飛出的光電子最大動能為飛出的光電子最大動能為 E Ek kD.D.由于由于c c光束光子能量較小光束光子能量較小, ,該金屬板不會發(fā)生光電效應(yīng)該金屬板不會發(fā)生光電效應(yīng)161319112【解析】【解析】選選B B。對。對a a、b b、c c三束光由光電效應(yīng)方程有：三束光由光電效應(yīng)方程有： 由以上兩式得由以上兩式得

28、 當(dāng)改用當(dāng)改用c c光束照射光束照射該金屬板時該金屬板時 故故B B正確。正確。kahcWE ,kahc1WE23，kkahc41EWE33，。kkkahc411WEEE3939，【加固訓(xùn)練】【加固訓(xùn)練】已知金屬銫的極限波長為已知金屬銫的極限波長為0.66m,0.66m,用用0.50m0.50m的光照射的光照射銫金屬表面時發(fā)射光電子的最大初動能為多少焦耳銫金屬表面時發(fā)射光電子的最大初動能為多少焦耳? ?銫金屬的逸出功銫金屬的逸出功為多少焦耳為多少焦耳?(?(普朗克常量普朗克常量h=6.63h=6.631010-34-34J Js)s)【解析】【解析】金屬銫發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率金屬銫發(fā)生光電效

29、應(yīng)的極限頻率0 0= = 金屬銫的逸出功金屬銫的逸出功W=hW=h0 0=h=h=6.63=6.631010-34-34 331010-19-19J J0c。0c863 10 J0.66 10由光電效應(yīng)方程由光電效應(yīng)方程E Ek k=h-W=h-W0 0=6.63=6.631010-34-343 310108 8( ( )J)J=9.6=9.61010-20-20J J答案：答案：9.69.61010-20-20J J3 31010-19-19J J00cchh11hc()66110.50 100.66 10考點考點2 2 光電效應(yīng)的圖像分析光電效應(yīng)的圖像分析圖像名稱圖像名稱圖線形狀圖線形狀由

30、圖線直接由圖線直接( (間接間接) )得到的物理量得到的物理量最大初動能最大初動能E Ek k與入射光頻率與入射光頻率的關(guān)系圖線的關(guān)系圖線極限頻率：圖線與極限頻率：圖線與軸交軸交點的橫坐標(biāo)點的橫坐標(biāo)c c逸出功：圖線與逸出功：圖線與E Ek k軸交點軸交點的縱坐標(biāo)的值的縱坐標(biāo)的值W W0 0=|-E|=E=|-E|=E普朗克常量：圖線的斜率普朗克常量：圖線的斜率k=hk=h圖像名稱圖像名稱圖線形狀圖線形狀由圖線直接由圖線直接( (間接間接) )得到的物理量得到的物理量顏色相同、強顏色相同、強度不同的光度不同的光, ,光光電流與電壓的電流與電壓的關(guān)系關(guān)系遏止電壓遏止電壓U Uc c：圖線與橫軸：

31、圖線與橫軸的交點的交點飽和光電流飽和光電流I Im m：電流的最：電流的最大值大值最大初動能：最大初動能：E Ekmkm= =eUeUc c顏色不同時顏色不同時, ,光光電流與電壓的電流與電壓的關(guān)系關(guān)系遏止電壓遏止電壓U Uc1c1、U Uc2c2飽和光電流飽和光電流最大初動能最大初動能E Ek1k1=eU=eUc1c1,E,Ek2k2=eU=eUc2c2圖像名稱圖像名稱圖線形狀圖線形狀由圖線直接由圖線直接( (間接間接) )得到的物理量得到的物理量遏止電壓遏止電壓U Uc c與與入射光頻率入射光頻率的關(guān)系圖線的關(guān)系圖線截止頻率截止頻率c c：圖線與橫：圖線與橫軸的交點軸的交點遏止電壓遏止電壓

32、U Uc c：隨入射光頻：隨入射光頻率的增大而增大率的增大而增大普朗克常量普朗克常量h h：等于圖線：等于圖線的斜率與電子電量的乘積的斜率與電子電量的乘積, ,即即h=h=keke。( (注：此時兩極之注：此時兩極之間接反向電壓間接反向電壓) )【典例【典例2 2】( (多選多選)(2015)(2015武威模擬武威模擬) )如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動能的光電子的最大初動能E Ek k與入射光頻率與入射光頻率的關(guān)系圖像。由圖像可知的關(guān)系圖像。由圖像可知( () )A.A.該金屬的逸出功等于該金屬的逸出功等于E EB.B.該金屬的逸出功等于該金屬的逸

33、出功等于hh0 0C.C.入射光的頻率為入射光的頻率為220 0時時, ,產(chǎn)生的光電子的最大初動能為產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E ED.D.入射光的頻率為入射光的頻率為 時時, ,產(chǎn)生的光電子的最大初動能為產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E.E.由該圖像可得出普朗克常量由該圖像可得出普朗克常量h=h=02E20E【破題關(guān)鍵】【破題關(guān)鍵】關(guān)鍵信息關(guān)鍵信息思考方向思考方向光電子的最大初動能光電子的最大初動能E Ek k與入射與入射光頻率光頻率的關(guān)系圖像的關(guān)系圖像寫出光電子的最大初動能寫出光電子的最大初動能E Ek k與入與入射光頻率射光頻率的關(guān)系式的關(guān)系式由該圖像可得出普朗克常量由該圖像可得出普朗克常量

34、利用圖像上的物理量表示普朗克利用圖像上的物理量表示普朗克常量常量【解析】【解析】選選A A、B B、C C。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程E Ek k=h=h-W-W0 0知知, ,當(dāng)當(dāng)=0=0時時-W-W0 0=E=Ek k, ,故故W W0 0=E,A=E,A項對項對; ;而而E Ek k=0=0時時,h,h=W=W0 0即即W W0 0=h=h0 0,B,B項對項對; ;入射光的入射光的頻率為頻率為2 20 0時產(chǎn)生的光電子的最大初動能時產(chǎn)生的光電子的最大初動能E Ekmkm=2h=2h0 0-h-h0 0=h=h0 0=E,C=E,C項項對對; ;入射光的頻率為入射光的

35、頻率為 時時, ,不會發(fā)生光電效應(yīng)不會發(fā)生光電效應(yīng),D,D錯錯; ;普朗克常量就是普朗克常量就是E Ek k- -圖像的斜率圖像的斜率h= ,Eh= ,E錯誤。錯誤。020E【典例【典例3 3】(2013(2013浙江高考浙江高考) )小明用金屬銣為陰極的光電管觀測光電小明用金屬銣為陰極的光電管觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象效應(yīng)現(xiàn)象, ,實驗裝置示意圖如圖甲所示。已知普朗克常量實驗裝置示意圖如圖甲所示。已知普朗克常量h=6.63h=6.631010-34-34J Js s。(1)(1)圖甲中電極圖甲中電極A A為光電管的為光電管的( (選填選填“陰極陰極”或或“陽極陽極”) )。(2)(2)實驗中測得銣的遏

36、止電壓實驗中測得銣的遏止電壓U Uc c與入射光頻率與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所之間的關(guān)系如圖乙所示示, ,則銣的截止頻率則銣的截止頻率c c= =Hz,Hz,逸出功逸出功W W0 0= =J J。(3)(3)如果實驗中入射光的頻率如果實驗中入射光的頻率=7.00=7.0010101414Hz,Hz,則產(chǎn)生的光電子的最則產(chǎn)生的光電子的最大初動能大初動能E Ek k= =J J?！窘忸}探究】【解題探究】(1)(1)遏止電壓與什么因素有關(guān)遏止電壓與什么因素有關(guān)? ?提示：提示：遏止電壓與光電子的最大初動能有關(guān)遏止電壓與光電子的最大初動能有關(guān), ,最大初動能越大遏止電最大初動能越大遏止電壓越高。壓

37、越高。(2)(2)截止頻率對應(yīng)的遏止電壓是多大截止頻率對應(yīng)的遏止電壓是多大? ?提示：提示：截止頻率對應(yīng)的遏止電壓為零。截止頻率對應(yīng)的遏止電壓為零?！窘馕觥俊窘馕觥?1)(1)由光電管的結(jié)構(gòu)知由光電管的結(jié)構(gòu)知,A,A為陽極。為陽極。(2)U(2)Uc c-圖像中橫軸的截距表示截止頻率圖像中橫軸的截距表示截止頻率,c c=5.14=5.1410101414Hz,Hz,逸出功逸出功W W0 0=h=hc c=6.63=6.631010-34-345.145.1410101414J=3.41J=3.411010-19-19J J。(3)(3)由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程E Ek

38、k=h-W=h-W0 0=6.63=6.631010-34-347.007.0010101414J J-3.41-3.411010-19-19J=1.23J=1.231010-19-19J J。答案：答案：(1)(1)陽極陽極(2)(5.12(2)(5.125.18)5.18)10101414(3.39(3.393.43)3.43)1010-19-19(3)(1.21(3)(1.211.25)1.25)1010-19-19【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2015(2015宿遷模擬宿遷模擬) )用頻率為用頻率為的光照射光電管陰極時的光照射光電管陰極時, ,產(chǎn)生的光電流隨陽產(chǎn)生的光電流隨陽極與陰極間所加電壓的變化規(guī)律如圖所示極與陰極間