第13章第2讲-光电效应-波粒二象性

1、考点一,考点二,考点三,限时自测,练出高分,1.光电效应 在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做 . 2.实验规律 (1)每种金属都有一个 . (2)光子的最大初动能与入射光的 无关，只随入射光的 增大而增大. (3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是 的. (4)光电流的强度与入射光的 成正比.,【考点逐项排查】,强度,光电子,极限频率,强度,频率,瞬时,答案,3.遏止电压与截止频率 (1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc. (2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的 频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率).不同的金属对应着不同的极限频

2、率. (3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的 ，叫做该金属的逸出功.,最小值,最小,答案,1.(多选)如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是() A.有光子从锌板逸出 B.有电子从锌板逸出 C.验电器指针张开一个角度 D.锌板带负电 解析用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故A错误，B正确； 锌板与验电器相连，带有相同电性的电荷，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，故C正确，D错误.,【题组阶梯突破】,BC,解析答案,2,1,3,4,2.用一束紫外线照射某

3、金属时不能产生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是() A.改用频率更小的紫外线照射 B.改用X射线照射 C.改用强度更大的原紫外线照射 D.延长原紫外线的照射时间 解析某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，X射线的频率比紫外线频率高，所以本题答案为B.,B,解析答案,2,1,3,4,3.(多选)如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是() A.入射光太弱 B.入射光波长太长 C.光照时间短 D.电源正、负

4、极接反 解析入射光波长太长，入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应，故选项B正确； 电路中电源反接，对光电管加了反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D正确.,BD,解析答案,2,1,3,4,4.入射光照到某金属表面发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则下列说法中正确的是() A.从光照射到金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 B.逸出的光电子的最大初动能减小 C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 D.有可能不发生光电效应 解析光电效应瞬时(109 s)发生，与光强无关，A错误. 光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，入射光的

5、频率越大，最大初动能越大， B错误. 光电子数目多少与入射光的强度有关，光强减弱，单位时间内从金属表面逸出的光 电子数目减少，C正确. 能否发生光电效应，只取决于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D错误.,C,解析答案,2,1,3,4,光电效应规律的“四点”理解 1.放不放光电子，看入射光的最低频率. 2.放多少光电子，看光的强度. 3.光电子的最大初动能大小，看入射光的频率. 4.要放光电子，瞬时放.,规律总结,返回,W0,【考点逐项排查】,答案,eUc,增大,ke,答案,思维深化,请判断下列说法是否正确. (1)只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应.() (2)光电子就

6、是光子.() (3)极限频率越大的金属材料逸出功越大.() (4)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.() (5)入射光的频率越大，逸出功越大.(),答案,【题组阶梯突破】,6,5,7,8,解析答案,6,5,7,8,k,eb,ek,解析答案,6,5,7,8,光电效应方程：,斜率：h；截距：W/h,不产生光电效应,成一次函数关系,与材料有关,解析答案,6,5,7,8,8.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的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示.则可判断出() A.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 C.

7、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,解析由于是同一光电管，因而不论对哪种光，极限频率和金属的逸出功相同，对于 甲、乙两种光，反向遏止电压相同，因而频率相同，A错误； 丙光对应的反向遏止电压较大，因而丙光的频率较高，波长较短，对应的光电子的最 大初动能较大，故C、D均错，B正确.,解析答案,6,5,7,8,技巧点拨,返回,内容呈现,波动,粒子,波粒二象,小,h/p,【考点逐项排查】,答案,大,9.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之间不可能同时有两个光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片

8、.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,粒子性,波动性,【题组阶梯突破】,解析答案,10,9,11,10.波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有 . A.光电效应现象揭示了光的粒子性 B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 D.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等,AB,电磁辐射具有量子化,解析答案,10,9,11,解析答案,10,9,11,误区警示,波粒二象性的“三个易错

9、” 1.光子表现为波动性，并不否认光子具有粒子性. 2.宏观物体也具有波动性. 3.微观粒子的波动性与机械波不同，微观粒子的波是概率波.,返回,内容呈现,1(多选)在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是() A增大入射光的强度，光电流增大 B减小入射光的强度，光电效应现象消失 C改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应 D改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大,解析 光电效应中：光强光电流,不会消失，与频率有关,解析答案,2,1,3,4,5,2.(多选)对光电效应的解释正确的是() A.金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足

10、够大时，就能逸出金属 B.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应 C.发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大 D.由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属发生光电效应入射光的最低频率也不同,每次只吸收一个光子,只与入射光的频率有关,BD,解析答案,2,1,3,4,5,3.用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则() A.逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变 B.逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小 C.逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小 D.光

11、的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了,解析 频率不变光子能量不变最大初动能也不变 强度减弱光子数目减少打出光电子数目减少,解析答案,2,1,3,4,5,4.在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为 .若用波长为(0)的单色光做该实验，则其遏止电压为 .已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.,截止频率：h0=W,截止波长：0=c/0,遏制电压：,解析答案,2,1,3,4,5,5.小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示.已知普朗克常量h6.631034 Js. (1)图甲中电极A为光电管的 (填“阴极”或“阳极”)；

12、 (2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率c Hz，逸出功W0 J； (3)如果实验中入射光的频率7.001014 Hz， 则产生的光电子的最大初动能Ek J.,阳极,5.151014,3.411019,(2)逸出功W0=hc=6.6310345.151014J=3.411019J,(3)由光电效应方程：h=W0+Ekm代入得：Ekm=1.231019 J,1.231019,截止频率,返回,解析答案,2,1,3,4,5,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,A,1,2,解析答案,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2.在光电

13、效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的() A.频率 B.强度 C.照射时间 D.光子数目 解析由爱因斯坦光电效应方程EkhW0可知，Ek只与频率有关，故选项B、C、D错，选项A正确.,A,1,2,解析答案,3.频率为的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm.改为频率为2的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为(h为普朗克常量)() A.Ekmh B.2Ekm C.Ekmh D.Ekm2h 解析根据爱因斯坦光电效应方程得：EkmhW0，若入射光频率变为2，则Ekmh2W02h(hEkm)hEkm，故选C.,C,1,3,4,5,6,7,

14、8,9,10,11,12,13,2,解析答案,4.如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验() A.只能证明光具有波动性 B.只能证明光具有粒子性 C.只能证明光能够发生衍射 D.证明光具有波粒二象性 解析弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性.验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，D正确.,D,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,5.研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光

15、分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流.下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是() 解析由于光的频率相同，所以对应的反向遏止电压相同，选项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，所以C正确，D错误.,C,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,6.(多选)在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应.对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是( ) A.遏止电压 B.饱和光电流 C.光电子的最大初动

16、能 D.逸出功 解析同一束光照射不同的金属，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程EkhW0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；同一束光照射，光中的光子数目相等，所以饱和光电流是相同的.,ACD,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,BC,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,8.(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点为4.27，与纵轴交点为0.5).由图可知() A.该金属的截止频率为4.271014 Hz B.该金属的截止频率为5.5

17、1014 Hz C.该图线的斜率表示普朗克常量 D.该金属的逸出功为0.5 eV 解析由光电效应方程EkhW0可知，图中横轴的截距为该金属的截止频率，选项A正确，B错误； 图线的斜率表示普朗克常量h，C正确； 该金属的逸出功W0hc6.6310344.271014 J1.77 eV或W0hEk6.631034 5.51014 J0.5 eV1.78 eV，选项D错误.,AC,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,A,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,AD,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,光的波长小于或等于3时都能发生光电效应，C错误，D正确.,解析答案,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,答案AB,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,用相同动能的质子替代电子，质子的波长变小，衍射现象与电子相比不明显，故D错误.,解析能得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A正确；,12.紫光在真空中的波长为4.5107 m，问：(h6.631034 Js，c3108 m/s) (1)紫光光子的能量是多少？ (2)用它照射极限频率c4.621014 Hz的金属钾能否产生光电效应？ (3)若(2)能产生