光电效应(含解析)

1、光电效应 1 知识详解： 知识点1光电效应和波粒二彖性 1. 光电效应的实验规律 (1) 存在着饱和电流：对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间发射的光电子数越多,饱和光电流越 尢 (2) 存在着遏止电压和截止频率：光电子的能量只与入射光的频墜有关，而与入射光的强弱无关.当入 射光的频率低丁截止频率时不发生光电效应.使光电流减小到零的反向电圧叫遏止电压. (3) 光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，儿乎在照到金属时立即产生 光电流，时间不超过10s. 2. 光子说 爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量 决Ap?其中力

2、=6.63xlO 4J - s. 3. 光电效应方程 (1) 表达式：hv=EW()或E严加一 (2) 物理意义：金属屮的电子吸收一个光子获得的能量是尿，这些能量的一部分用來克服金属的逸出 功瞅),剩下的表现为逸出后电了的最大初动能Eh/n# 4. 光的波粒二象性 (1) 波动性：光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有泌性. (2) 粒子性：光电效应、康普顿效应说明光具有粒土性. (3) 光既具有波动性，乂具有粒子性，称为光的波粒二象性. 5. 物质波 (1) 概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率木的地方，暗条纹是光 子到达概率尘的地方，因此光波又叫概率波.

3、 (2) 物质波 任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长2二眷，为 运动物体 的动量，为普朗克常量. 易错判断 (1) 光子说中的光子，指的是光电子.(x) (2) 只要光足够强，照射时间足够长，就一定能发生光电效应.(X) (3) 极限频率越大的金属材料逸出功越大.W) 知识点2 a粒子散射实验与核式结构模型 1. 实验现象 绝大多数a粒子穿过金箔后，基本上仍沿原來的方向前进，但少数a粒子发生了人角度偏转,极少数a 粒子甚至被撞了回來如图所示. 粒子散射实验的分析图 2. 原子的核式结构模型 在原子中心有一个很小的核，原子全部的疋电荷和儿乎全部质量都集屮在核

4、里，带负电的电子在核外空 间绕核旋转. 易错判断 (1) 原子核集中了原子全部的正电荷和质量.(x) (2) 原子中绝大部分是空的，原子核很小.W) (3) 核式结构学说是卢瑟福在a粒子散射实验的基础上提出的.W) 知识点3氢原子光谱和玻尔理论 1. 光谱 (1) 光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的竝(频率)和强度分布的记录，即光谱. (2) 光谱分类：线状谱光谱是一条条的亮线. 连续谱光谱是连在一起的光带. (3) 氢原子光谱的实验规律：巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式士二 二*贮=3,4,5,),R是里徳伯常量:,/?=1.10 x105”为量子数. 2. 玻

5、尔理论 (1) 定态：原子只能处于一系列丕连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运 动，但并不向外辐射能量. (2) 跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个 定态的能量差决定，即hv=EfnEn(h是普朗克常量，力=6.63x10 * J.S). (3) 轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是丕连塞他，因 此电子的可能轨道也是不连续的. -3.4 -13.6 A7c -0.54 -0.85 -1.51 3. 氢原子的能级、能级公式 (1) 氢原子的能级图能级图如图所示. (2) 氢原子的能

6、级公式 匕二右心二1,2,3,),其中金属的逸出功W=72VO=6.63X 10wx4.30 x 1014/1.6x 10-9eVxl.8eV, D错. 9. 如图甲所示，合上开关，用光子能量为2.5cV的一朿光照射阴极K,发现电流表读数不为零.调节滑动变阻 器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表计数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表 读数为零.把电路改为图乙，当电压表读数为2V时，则逸岀功及电子到达阳极时的最大动能为() 甲乙 A. 1.5 eV 0.6 eVB. 1.7 eV 1.9 eV C. 1.9 eV 2.6 eVD. 3eV 4.5 eV C 光子能M

7、/7v=2.5eV的光照射阴极，电流表读数不为零，则能发生光电效应，当电压表读数大于或 等于0.6 V时，电流表读数为零，则电子不能到达阳极，由动能立理eU= ,最大初动能 km=et/=0.6eV,由光电效应方程加,二加+%知必二1.9 eV,对图乙，当电压表读数为2V时，电子到达阳极 的最大动能 Ekm,=Ekm+,n=0.6cV+2cV=2.6cV.故 C 正确. 10研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠 极板 发射岀的光电子被阳极A吸收，在电路屮形成光电流.下列光电流/与A、K之间的电压UK的关 系图象屮, 正确的是() C 由于

8、光的频率相同，所以对应的反向遏止电压相同，A、B错误：发生光电效应时，在同样的加速 电压下，光强度越大，逸出的光电子数目越多，形成的光电流越大，C正确，D错误 波粒二象性 11 用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片Z间不可能同时有两个光子存 在， 如图所示是不同数虽的光子照射到感光胶片上得到的照片这些照片说明（） A. 光只有粒子性没有波动性 B. 光只有波动性没有粒子性 C. 少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性 D. 少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性 D 光具有波粒二彖性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动

9、性，故D 正确 12. （多选）实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实屮突出体现波动性的是（） A. 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 B. 卩射线在云室中穿过会留下淸晰的径迹 C. 人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 D. 光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关 AC 电子朿具有波动性，通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，选项A正确.卩射线在云室中高速 运动时，径迹又细又直，表现岀粒子性，选项B错误.电子显微镜是利用电子束衍射工作的，体现了波 动性，选项C正确.光电效应实验，体现的是光的粒子性，选项D错误. 氢原子光谱、波尔理论 A. B. C.

10、D. 13. 下列关于原子光谱的说法不正确的是（） 原子光谱是由物质的原子从高能级向低能级跃迁时辐射光子形成的 不同的谱线分布对应不同的元素 不同的谱线对应不同的发光频率 利用光谱分析不可以准确确定元素的种类 D 原子光谱即线状谱，是由物质的原子从高能级向低能级跃迁时辐射光子形成的：每种原子都有自己 的特征谱线，可以利用它来鉴别物质或确疋物质的组成部分.故D不正确，选D. 14如图所示为氢原子的能级图，对于处在=4能级的大量氢原子，下列说确的是（） A. 这群氢原子向低能级跃迁时一共可以辐射岀4种不同频率的光子 B. 电 C. 这群氢原子从“=4能级跃迁到n二1能级时向外悔射的光子的波长最长： 这群氢原子辐射的光子中如果只有两种能使某金属发生光电效应，则该. 处在=4能级的氢原子可以吸收任何一种光子而跃迁到髙能级 136 D. 金属的逸岀功Wu应满足10.2cVvW（芒12.09 eV D 这群氢原子向低能级跃迁时能够辐射出6种不同频率的光子，A错误：氢原子从低能级向髙能 级跃 迁时吸收的能量等于两能级的能量差，B错误：氢原子从“=4能级跃迁到1能级时向外辐 射岀的光子 的频率最大，波长最短，C错误；如果这群氢原子辐射出的光子屮只有两种能使