20xx粵教版高中物理選修3-5第二章光電效應(yīng)光子-資料下載頁(yè)
2024-12-09 01:51本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]，能說(shuō)出光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律.概念，會(huì)用遏止電壓計(jì)算光電子的最大初動(dòng)能.斯坦的光子說(shuō)，會(huì)用光子說(shuō)解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象.、意義并能夠簡(jiǎn)單。1．各種色光的頻率：從紅到紫的頻率依次變大．。2．光的波長(zhǎng)λ與頻率ν的關(guān)系：c＝λν，式中c為光速．。金屬在光的照射下發(fā)射電子的現(xiàn)象稱(chēng)為光電效應(yīng)，發(fā)射出來(lái)的電子稱(chēng)為光電子．。陰極發(fā)出的光電子被陽(yáng)極收集，在回路中會(huì)形成電流，稱(chēng)為光電流．。反向電壓達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，光電流將會(huì)減小到零．我們把這時(shí)的電壓稱(chēng)為遏止電壓，用。1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克在研究電磁波的輻射問(wèn)題時(shí)，首次提出能量量子假說(shuō)：。物體熱輻射所發(fā)出的電磁波的能量是不連續(xù)的，只能是hν的整數(shù)倍，hν稱(chēng)為一個(gè)能。量量子，其中ν是輻射頻率，h＝×10－34J·s，稱(chēng)為普朗克常量．。式中W0表示金屬的逸出功，hν是入射光子的能量，表面發(fā)射出光電子，從而使鋅板帶上了正電
【正文】 光照越強(qiáng)，光電子數(shù)目越多 ，由于光照強(qiáng)度未知，所以光電子數(shù)目無(wú)法判斷， C錯(cuò)；光電子的最大初始動(dòng)能與入射光 頻率有關(guān)，頻率越高，最大初始動(dòng)能越大，所以 c光束照射時(shí)釋放出的電子的最大初始動(dòng)能最大， D錯(cuò)，故正確選項(xiàng)為 A. 6． (雙選 )如圖 1 所示是光電效應(yīng)中光電子的最大初始動(dòng)能 Ek與入射光頻率 ν 的關(guān)系圖象．從圖中可知 ( ) 圖 1 A． Ek與 ν 成正比 B．入射光頻率必須大于或等于極限頻率 ν 0時(shí)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng) C．對(duì)同一種金屬而言， Ek僅與 ν 有 關(guān) D． Ek與入射光強(qiáng)度成正比 答案 BC 解析 由 Ek＝ hν － W0知 B、 C正確， A、 D錯(cuò)誤． 7． (雙選 )已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為 ν 0，則 ( ) A．當(dāng)用頻率為 2ν 0的單色光照射該金屬時(shí)，一定能產(chǎn)生光電子 B．當(dāng)用頻率為 2ν 0的單色光照射該金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初始動(dòng)能為 hν 0 C．當(dāng)入射光的頻率 ν 大于 ν 0時(shí)，若 ν 增大，則逸出功增大 D．當(dāng)入射光的頻率 ν 大于 ν 0時(shí)，若 ν 增大一倍，則光電子的最大初始動(dòng)能也增大一倍 答案 AB 解析 因入射光的頻率大于極限頻率時(shí)會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)，所以 A正確 ；因?yàn)榻饘俚臉O限頻率為 ν 0，所以逸出功 W0＝ hν 0，再由 Ek＝ hν － W0得， Ek＝ 2hν 0－ hν 0＝ hν 0， B正確；因?yàn)橐莩龉κ枪怆娮忧『靡莩鰰r(shí)需要做的功，對(duì)于同種金屬是恒定的，故 C 錯(cuò)誤；由Ek＝ hν － W0＝ hν － hν 0＝ h(ν － ν 0)可得，當(dāng) ν 增大一倍時(shí)： Ek′Ek＝ 2ν － ν 0ν － ν0≠2 ，故D錯(cuò)誤． 8．頻率為 ν 的光照射到一種金屬表面上，有電子從金屬表面逸出，當(dāng)所加反向電壓 U的大小增大到 3 V時(shí)，光電流剛好減小到零．已知這種金屬的極限頻率為 ν 0＝ 10 14 Hz，因此入射光的頻率 ν ＝ ________ Hz.(電子電荷量 e＝ 10 － 19 C，普朗克常量h＝ 10 － 34 Js) 答案 10 15 解析 光電子的最大初動(dòng)能 Ek＝ eU0① 由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有 Ek＝ hν － hν 0② 聯(lián)立 ①② 得： ν ＝ eU0h ＋ ν 0＝ 10 15 Hz [創(chuàng)新應(yīng)用題組 ] 9．鋁的逸出功為 eV，現(xiàn)用波長(zhǎng)為 200 nm的光照射鋁的表面．已知 h＝ 10 －34Js ，求： (1)光電子的最大初始動(dòng)能； (2)遏止電 壓； (3)鋁的極限頻率． 答案 (1)10 － 19 J (2) V (3)10 15 Hz 解析 (1)根據(jù)光電效應(yīng)方程可知 Ek＝ hν － W0，有 Ek＝ hcλ － W0＝ 10－ 3410 820010 － 9 J－ 10－ 19 J＝ 10 － 19 J (2)由 Ek＝ eU0可得 U0＝ Eke＝ 10－ 1910 － 19 V＝ V. (3)hν 0＝ W0知 ν 0＝ W0h＝ 10－ 1910 － 34 Hz＝ 1015 Hz.
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