第十一章第一讲光电效应

1、1氢原子光谱氢原子光谱 ()2氢原子的能级结构、能级公式氢原子的能级结构、能级公式 ()3原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期 ()4放射性同位素放射性同位素 ()5核力、核反应方程核力、核反应方程 ()6结合能、质量亏损结合能、质量亏损()7裂变反应和聚变反应、裂变反应堆裂变反应和聚变反应、裂变反应堆()8射线的危害和防护射线的危害和防护()8光电效应光电效应 ()10爱因斯坦的光电效应方程爱因斯坦的光电效应方程() 本章考查的热点有玻尔理论、能级公式及跃迁、本章考查的热点有玻尔理论、能级公式及跃迁、核反应方程的书写及核能计算、光电效应规律及光

2、电核反应方程的书写及核能计算、光电效应规律及光电效应方程的应用，题型以选择题主，难度中等效应方程的应用，题型以选择题主，难度中等 复习时应注意对原子结构要掌握氢原子的能级结复习时应注意对原子结构要掌握氢原子的能级结构、公式及跃迁规律；原子核部分要重视核反应方程构、公式及跃迁规律；原子核部分要重视核反应方程的书写及核能的计算方法的书写及核能的计算方法1、光电效应：、光电效应：金属受到光（包括不可见光）的照射，从表金属受到光（包括不可见光）的照射，从表面发射出电子的现象叫面发射出电子的现象叫光电效应光电效应。在光电效应中发射出来的在光电效应中发射出来的电子叫电子叫光电子光电子。在光电效应中产生的电

3、流叫在光电效应中产生的电流叫光电流光电流2、用光电管研究光电效应、用光电管研究光电效应 单位时间内照射到金属表面单位面单位时间内照射到金属表面单位面积上的光的能量。积上的光的能量。 对于一定频率的光，强度越大，对于一定频率的光，强度越大，表示光子数越多。表示光子数越多。（1 1）入射光的强度）入射光的强度（2 2）形成光电流的条件）形成光电流的条件 从金属表面从金属表面K K发射出来的电子能够到达发射出来的电子能够到达A A上，安培表上，安培表的示数表示光电流的大小。的示数表示光电流的大小。一、光电效应一、光电效应+ +- -（3 3）实验现象）实验现象B.存在遏止电压与截止频率。存在遏止电压

4、与截止频率。 遏止电压与入射光的频率遏止电压与入射光的频率有关，与入射光的强度无关有关，与入射光的强度无关A.光电流有最大值光电流有最大值.未达到最大值前未达到最大值前与与光强光强、电压电压都有关。都有关。 在光照条件不变时，光电流随正向电压的增大而增大，最后达饱和值，即使电压再升高，光电流也不会增大。饱和光电流与入射光的强度成正比饱和光电流与入射光的强度成正比 当入射光的频率小于截止当入射光的频率小于截止频率时，不能发生光电效应频率时，不能发生光电效应+ +- -3光电效应的实验规律光电效应的实验规律(1)(1)任何一种金属都有一个任何一种金属都有一个极限频率极限频率( (截止频率截止频率)

5、 )，入射光的，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于这个极频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于这个极限频率则不能发生光电效应限频率则不能发生光电效应(2)(2)光电子的光电子的最大初动能最大初动能与入射光的强度无关，随入射光与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大频率的增大而增大(3)(3)金属受到光照，光电子的发射几乎是金属受到光照，光电子的发射几乎是瞬时瞬时的的, ,一般不超过一般不超过10109 9 s. s.(4)(4)饱和光电流饱和光电流跟入射光的强度成正比跟入射光的强度成正比.(.(单位时间内发射出单位时间内发射出的光电子数与入射光的频率无关，与入射

6、光的强度成正比的光电子数与入射光的频率无关，与入射光的强度成正比) )0221Whmvm提醒：提醒：W W0 0的理解。电子挣脱原子束缚从金属中逸出需要做的最小的功的理解。电子挣脱原子束缚从金属中逸出需要做的最小的功 若已知遏止电压，则可以求出光电子的最大初动能若已知遏止电压，则可以求出光电子的最大初动能 E EK K与频率不是正比关系，而饱和光电流与光的强度才成正比与频率不是正比关系，而饱和光电流与光的强度才成正比二、光子说对光电效应规律的解释二、光子说对光电效应规律的解释1 1光子说光子说爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的

7、，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：正比，即：E ，其中，其中h6.631034 Js.2 2爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程Ek (Ek是光电子的最大初动能；是光电子的最大初动能；W0是逸出是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功力所做的功)hhW0chhE3 3对光电效应规律的解释对光电效应规律的解释假定：一个光子的能量只传递给一个电子，且电子获得假定：一个光子的能量只传递给一个电子，且电子获得光子能量后，动能立刻增大，无须积累过程。光子能量后，动

8、能立刻增大，无须积累过程。特别提醒特别提醒(1)光电子也是电子，光子的本质是光，注意两者的区别光电子也是电子，光子的本质是光，注意两者的区别(3)可见光的频率大小：按红可见光的频率大小：按红橙橙黄黄绿绿蓝蓝靛靛紫紫顺序频率逐渐增大。顺序频率逐渐增大。(2)光电效应方程研究的对象是从金属表面逸出的光电子，光电效应方程研究的对象是从金属表面逸出的光电子，其列式依据为能量的转化和守恒定律其列式依据为能量的转化和守恒定律典例启迪典例启迪例例1关于光电效应，下列说法正确的是关于光电效应，下列说法正确的是 ()A极限频率越大的金属材料逸出功越大极限频率越大的金属材料逸出功越大B只要光照射的时间足够长，任何

9、金属都能产生光电效应只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小逸出功越小D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多子数就越多答案答案A题组突破题组突破1(2011北京模拟北京模拟)用强度和频率都相同的两束紫外线分用强度和频率都相同的两束紫外线分别照射到两种不同金属的表面上，均可发生光电效应，别照射到两种不同金属的表面上，均可发生光电效应，则下列说法中则下列说法中错误错误的是的是 ()A两束紫外线光子总能量相同

10、两束紫外线光子总能量相同B从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能相同从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能相同C在单位时间内从不同的金属表面逸出的光电子数相同在单位时间内从不同的金属表面逸出的光电子数相同D从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能不同从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能不同答案答案B2对爱因斯坦光电效应方程对爱因斯坦光电效应方程EkhW0，下面的理解，下面的理解正确的是正确的是()A只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EkB式中的式中的W0

11、表示每个光电子从金属中飞出过程中表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功克服金属中正电荷引力所做的功C逸出功逸出功W0和极限频率和极限频率c之间应满足关系式之间应满足关系式W0hcD光电子的最大初动能和入射光的频率成正比光电子的最大初动能和入射光的频率成正比答案答案C例例2(2010浙江高考浙江高考)在光电效应实验中，飞飞同学用同在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线的关系曲线(甲光、乙光、丙光甲光、乙光、丙光)，如图，如图1111所示则所示则可判断出可判断出 () A甲光

12、的频率大于乙光的频率甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能答案答案B题组突破题组突破3(双选双选)在如图在如图1112所示的光电所示的光电 管实验中，发现用一定频率的管实验中，发现用一定频率的A单单 色光照射光电管时，电流表指针会色光照射光电管时，电流表指针会 发生偏转，而用另一频率的发生偏转，而用另一频率的B单色单色 光照射时不发生光电效应，那么光照射时不发生光电效应，那么 ()AA光的频率大于光的频率大于B光的频率光的频率BB光的频率大于光的频率大于A光的频率光的频率C用用A光照射光电管时流过电流表光照射光电管时流过电流表G的电流方向是的电流方向是a流向流向bD用用A光照射光电管时流过电流表光照射光电管时流过电流表G的电流方向是的电流方向是b流向流向a答案：答案：AC4某同学采用如图某同学采用如图1113所示的所示的实验装置来研