對光電效應方程的應用和圖象分析

優(yōu)選對光電效應方程的應用和圖象分析本文檔共19頁；當前第1頁；編輯于星期一\16點13分一、熱點透析1.熱點透析本文檔共19頁；當前第2頁；編輯于星期一\16點13分1．基本物理量(1)光子的能量ε＝_______，其中h＝6.63×10－34J·s(稱為普朗克常量)．(2)逸出功W0：使電子脫離某種金屬所做功的__________．(3)最大初動能：發(fā)生光電效應時，金屬表面上的________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．2．光電效應方程光電子的最大初動能Ek與入射光光子的能量hν和逸出功W0之間的關(guān)系：Ek＝__________.hv

最小值電子hv－W0本文檔共19頁；當前第3頁；編輯于星期一\16點13分光電效應的圖象分析圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接)得到的物理量最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖線顏色相同、強度不同的光,光電流與電壓的關(guān)系顏色不同時,光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①極限頻率:圖線與ν軸交點的橫坐標νc②逸出功:圖線與Ek軸交點的縱坐標的值W0＝|－E|＝E③普朗克常量:圖線的斜率k＝h①遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點②飽和光電流Im：電流的最大值③最大初動能：Ekm＝eUc①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2①截止頻率νc:圖線與橫軸的交點②遏止電壓Uc:隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h:等于圖線的斜率與電子電量的乘積,即h＝ke。(注：此時兩極之間接反向電壓)本文檔共19頁；當前第4頁；編輯于星期一\16點13分二、典例剖析2.典例剖析本文檔共19頁；當前第5頁；編輯于星期一\16點13分強激光能使其發(fā)生光電效應,說明一個電子吸收了多個光子.【典例1】(2013·北京理綜,20)以往我們認識的光電效應是單光子光電效應,即一個電子在極短時間內(nèi)只能吸收到一個光子而從金屬表面逸出.強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應的認識,用強激光照射金屬,由于其光子密度極大,一個電子在極短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能,從而形成多光子光電效應,這已被實驗證實.光電效應實驗裝置示意如圖.用頻率為γ的普通光源照射陰極K,沒有發(fā)生光電效應.換用同樣頻率γ的強激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應;此時,若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極,陽極A接電源負極,在KA之間就形成了使光電子減速的電場.逐漸增大U,光電流會逐漸減??；當光電流恰好減小到零時,所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功,h為普朗克常量,e為電子電量)(

)．轉(zhuǎn)解析本文檔共19頁；當前第6頁；編輯于星期一\16點13分轉(zhuǎn)原題本文檔共19頁；當前第7頁；編輯于星期一\16點13分【典例2】(2012·江蘇卷，12C)A、B兩種光子的能量之比為2∶1，它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應，且所產(chǎn)生的光電子最大初動能分別為EA、EB.求A、B兩種光子的動量之比和該金屬的逸出功．

本文檔共19頁；當前第8頁；編輯于星期一\16點13分三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法本文檔共19頁；當前第9頁；編輯于星期一\16點13分1．解光電效應問題的常用技巧(1)判斷和描述時應理清三個關(guān)系：①光電效應的實質(zhì)(單個光子與單個電子間相互作用產(chǎn)生的)．②光電子的最大初動能的來源(金屬表面的自由電子吸收光子后克服逸出功逸出后具有的動能)．③入射光強度與光電流的關(guān)系(當入射光的頻率大于極限頻率時光電流的強度與入射光的強度成正比)．(2)定量分析時應抓住三個關(guān)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(guān)系：Ek＝eUc.③逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0＝hν

0.

本文檔共19頁；當前第10頁；編輯于星期一\16點13分2.由Ek--γ圖象可以得到的物理量(1)極限頻率：圖線與γ軸交點的橫坐標ν0.(2)逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的值W0＝E.(3)普朗克常量：圖線的斜率k＝h.極限頻率數(shù)值等于逸出功本文檔共19頁；當前第11頁；編輯于星期一\16點13分四、跟蹤訓練4.跟蹤訓練本文檔共19頁；當前第12頁；編輯于星期一\16點13分【跟蹤訓練】

如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點坐標4.27，與縱軸交點坐標0.5)．由圖可知(

)．A.該金屬的截止頻率為4.27×1014HzB.該金屬的截止頻率為5.5×1014HzC.該圖線的斜率表示普朗克常量D.該金屬的逸出功為0.5eV解析顯隱本文檔共19頁；當前第13頁；編輯于星期一\16點13分無有本文檔共19頁；當前第14頁；編輯于星期一\16點13分本文檔共19頁；當前第15頁；編輯于星期一\16點13分【跟蹤訓練】在光電效應實驗中,飛飛同學用同一光電管在不同實驗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．乙光對應的截止頻率大于丙光的截止頻率D．甲光對應的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能解析顯隱本文檔共19頁；當前第16頁；編輯于星期一\16點13分【跟蹤訓練】愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學獎。某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖示,其中ν0為極限頻率。從圖中可以確定的是(

)A．逸出功與ν有關(guān)B．Ekm與入射光強度成正比C．當ν<ν0時，會逸出光電子D．圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)解析顯隱本文檔共19頁；當前第17頁；編輯于星期一\16點13分五、真題演練5.真題演練本文檔共19頁；當前第18頁；編輯于星期一\16點13分【真題】(2012·上海卷，1)在光電效應實驗中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的(

)．A．頻率B．強度C．照射時間D．