2018-2019版物理新导学笔记人教通用版选修3-5讲义：模块要点回眸 第7点

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第7点理解光电效应方程的五个要点光电效应方程：Ek＝hν－W0.其中Ek＝eq\f(1，2)mev2为光电子的最大初动能，W0为金属的逸出功．要正确理解光电效应方程需注意以下五点:1．式中Ek是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时的动能大小可以是0～Ek范围内的任何数值．2．逸出功W0：电子从金属中逸出所需要克服束缚而消耗的能量的最小值,叫做金属的逸出功．光电效应中，从金属表面逸出的电子消耗能量最少．3．光电效应方程包含了发生光电效应的条件，即Ek＝hν－W0>0,亦即hν〉W0，ν>eq\f（W0,h)＝νc，而νc＝eq\f（W0，h）是金属的极限频率．4．由Ekν图象（如图1）可以得到的信息图1(1)极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc。(2)逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值E＝W0。（3)普朗克常量:图线的斜率k＝h。(4)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率ν呈线性关系(注意不是正比关系）．5．三个关系式：（1）Ek＝hν－W0（2）W0＝hνc(3)Ek＝eUc.对点例题某金属的逸出功为W0,用波长为λ的光照射该金属的表面,当遏止电压取某个值时，光电流便被截止．当光的波长改变为原波长的eq\f(1,n）后,已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的η倍,试计算原入射光的波长λ。解题指导利用eUc＝hν－W0，按题意可写出两个方程：eUc＝heq\f(c，λ）－W0，以及eηUc＝heq\f（nc,λ)－W0，联立解得λ＝eq\f(hcη－n，W0η－1）.答案eq\f（hcη－n,W0η－1)难点释疑遏止电压Uc与光电子的最大初动能的关系为：Ek＝eUc.1．(多选）在光电效应实验中，波长为λ1的光恰好能使金属P发生光电效应，波长为λ2的光恰好能使金属Q发生光电效应，已知波长λ1>λ2，下列选项A、B是两种金属的光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的图象;选项C、D是用甲光照射金属P、乙光照射金属Q的光电流I与光电管两端电压U的关系图象，已知甲、乙两束光的频率ν甲>ν乙,则下列选项中正确的是(）答案AD解析根据光电效应方程Ek＝hν－W0＝hν－hνc知，Ek－ν图线的斜率表示普朗克常量．横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，已知波长λ1>λ2，所以ν1〈ν2，因此Q的横轴截距大,A正确，B错误；光电流I与光电管两端电压U的关系图象与电压轴交点表示遏止电压,因eUc＝hν－hνc，由于两束光的频率ν甲〉ν乙,νcP〈νcQ，所以P的遏止电压大,故D正确，C错误．2．从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图2甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，作出Uc－ν的图象如图乙所示，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦方程的正确性．图中频率ν1、ν2,遏止电压Uc1、Uc2及电子的电荷量e均为已知，求：图2(1)普朗克常量h;（2）该金属的截止频率νc.答案（1）eq\f（eUc2－Uc1，ν2－ν1)(2）eq\f（Uc2ν1－Uc1ν2，Uc2－Uc1）解析(1)、(2)根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0及动能定理eUc＝Ek得Uc＝eq\f（h,e)ν－eq\f(W0,e）结合图象知k＝eq\f(h，e）＝eq\f（Uc2－Uc1,ν2－ν1)＝eq\f（Uc1,ν1－νc)普朗克常量h＝eq\f（eUc2－Uc1，ν2－ν1)，νc＝eq\f（Uc2ν1－Uc1ν2，Uc2－Uc1)。

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