20xx粵教版高中物理選修3-522-23光子康普頓效應(yīng)及其解釋一課三練-資料下載頁(yè)
2024-12-03 12:59本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】不可再分的最小能量值叫做________．。能量子大小為hν，其中ν是諧振子的振動(dòng)頻率，h稱為________常量．h. 在微觀世界中微觀粒子的能量是________的，或者說(shuō)微觀粒子的能量是。______的．這種現(xiàn)象叫能量的量子化．。2．光的能量是不連續(xù)的，而是____________的，每一份叫做一個(gè)光子，一。3．要使物體內(nèi)部的電子脫離離子的束縛而逸出表面，必須要對(duì)內(nèi)部電子做。得的能量是hν，這些能量的一部分用來(lái)克服金屬的________，剩下的表現(xiàn)為逸。用X射線照射物體時(shí)，散射出來(lái)的X射線的波長(zhǎng)會(huì)________，這種現(xiàn)象。光電效應(yīng)表明光子具有________，康普頓效應(yīng)表明光子還具有________，兩種效應(yīng)深入地揭示了光的________性的一面．。子的碰撞，光子的動(dòng)量______，因此波長(zhǎng)______．。1．已知某種單色光的波長(zhǎng)為λ，在真空中光速為c，普朗克常量為h，則電。統(tǒng)，利用它可獲得能量為2400J、波長(zhǎng)λ為μm的紫外激光，已知普朗克常。電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)
【正文】 變小，波 長(zhǎng)變短． ] 3． A [金屬材料的逸出功與極限頻率具有正比關(guān)系，即 W＝ hν0，故 A 正確；只有照射光的頻率大于極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，故 B 錯(cuò)誤；金屬的逸出功由金屬本身決定，與光電子的最大初動(dòng)能無(wú)關(guān)，故 C 錯(cuò)誤；在產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)飽和光電流與入射光強(qiáng)度成正比，而與頻率無(wú)關(guān)，故 D 錯(cuò)誤． ] 4． AD [光電效應(yīng)的規(guī)律表明：入射光的頻率決定是否發(fā)生光電效應(yīng)以及發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大小，當(dāng)入射光頻率增加時(shí)，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能增加；而增加照射光的強(qiáng)度，會(huì)使單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加．紫光頻率高于綠光， 故上述選項(xiàng)正確的有 A、 D.] 5． CD [光子有能量也有動(dòng)量，光子是光的能量的最小單位，與其他粒子作用時(shí)，它的部分能量會(huì)轉(zhuǎn)移給其他粒子而引起自身波長(zhǎng)變長(zhǎng)． ] 6． AD [光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得到極限頻率： ν0＝ Wh ， A選項(xiàng)正確；根據(jù)能量守恒定律，入射光子的能量等于出射光電子的最大初動(dòng)能與逸出功之和，即： hν＝ 12mv 2max＋ W，由方程可知，光電子的初速度和照射光的頻率不成正比，光電子的最大初動(dòng)能和照射光的頻率也不成正比， B、 C 選項(xiàng)錯(cuò)誤；隨著照射光頻率的增大，光電子的最大初動(dòng)能增大， D 選項(xiàng)正確． ] 7． AC [由 ε＝ hν 和 hν＝ 12mv 2max＋ W 知兩束光的光子能量相同，照射金屬得到的光電子的最大初動(dòng)能相同，故 A、 C 正確， D 錯(cuò)．由于兩束光強(qiáng)度不同，逸出光電子個(gè)數(shù)不同，故 B 錯(cuò)． ] 8． B [根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程知，當(dāng)入射光的頻率為 ν 時(shí)，可計(jì)算出該金屬的逸出功 W＝ hν－ 2ν 時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為 Ek′ ＝ 2hν－ W＝ Ek＋ B.] 9． D [由圖線 可知 Ek＝ 0 時(shí)的頻率為極限頻率 ν0，極限波長(zhǎng)為 λ0＝ cν0.該圖線的斜率等于普朗克常量 h，該金屬的逸出功 W＝ hν0也可求．不能求出單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)，故本題選 D.] 10． C [能量守恒和動(dòng)量守恒是自然界的普遍規(guī)律，適用于宏觀世界也適用于微觀世界．光子與電子碰撞時(shí)遵循這兩個(gè)守恒定律．光子與電子碰撞前光子的能量 E＝ hν＝ hcλ，當(dāng)光子與電子碰撞時(shí)，光子的一些能量轉(zhuǎn)移給了電子，光子的能量 E′ ＝ hν′ ＝ h cλ′ ，由 EE′ ，可知 λλ′ ，選項(xiàng) C 正確 ． ] 11． 10－ 20 J 10－ 19 J 解析 光波的波長(zhǎng)越小，頻率就越大，光子的能量就越大，反之光子能量就越?。?dāng)光子能量等于逸出功時(shí)波長(zhǎng)最長(zhǎng)，所以 W＝ hν0＝ h cλ0＝ 10－34 3 108 10－ 6 J≈ 10－ 19 J．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程 hν＝ 12mv2max＋ W 知 12mv 2max＝ h cλ－ h cλ0＝ 10 － 34 3 108 ( 10－ 6－ 10－ 6 ) J≈ 10－ 20 J.
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