20xx教科版高中物理選修3-5第2節(jié)光電效應(yīng)與光的量子性-展示頁
2024-12-20 12:17本頁面
【正文】 C．該金屬的逸出功 D．單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù) 【思路點撥 】 由題目可知光電子的最大初動能與入射光頻率之間的關(guān)系圖像，解答本題可先由光電效應(yīng)方程寫出最大初動能與入射光頻率的關(guān)系式，再明確圖像的斜率、截距等的物理意義，進而分析判斷． 【解答】 依據(jù)光電效應(yīng)方程 Ek＝ hν － W可知，當(dāng) Ek＝ 0時， ν ＝ ν 0，即圖像中橫坐標的截距在數(shù)值上等于金屬的極限頻率． 圖線的斜率 k＝ tanθ .可見圖線的斜率在數(shù)值上等于普朗克常量．據(jù)圖像，假設(shè)圖線的延長線與 Ek軸的交點為 C，其截距為 W，有 tanθ ＝ W/ν tanθ ＝ h，所以 W＝ hν 圖像中縱坐標軸的截距在數(shù)值上等于金屬的逸出功． 【答案】 ABC 變式訓(xùn)練 2 用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子的最大初動能 Ek 隨入射光頻率 ν 變化的 Ek－ ν 圖像．已知鎢的逸出功是 eV，鋅的逸出功是 eV，若將二者的圖線畫在同一個坐標圖中，以實線表示鎢，虛線表示鋅，如圖所示，能正確反映這一過程的圖像是 ( ) 解析： 選 Ek＝ hν － W可知 Ek－ ν 圖像的斜率為普朗克常量 h，因此圖中兩線應(yīng)平行， C、 D 錯；圖線與橫軸的交點表示恰能發(fā)生光 電效應(yīng) (光電子動能為零 )時的入射光頻率即極限頻率．由光電效應(yīng)方程可知，逸出功越大的金屬對應(yīng)的入射光的頻率越高，所以能使金屬鋅發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率較高．所以 A對， B錯． 問題 4：光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用有哪些？ （ 1）光控繼電器 可以用于 自動控制 ，自動計數(shù)、自動報警、自動跟蹤等。獲得 1923年諾貝爾物理學(xué) 獎。 展示演示文稿資料： 愛因斯坦和密立根 由于愛因斯坦提出的光子假說成功地說明了光電效應(yīng)的實驗規(guī)律 ，榮獲 1921年諾貝爾物理學(xué)獎 。 ③從方程可以看出 光電子 初動能和照射光的頻率成線性關(guān)系 0WEh k ??? ④從光電效應(yīng)方程中， 當(dāng)初 動能為零時，可得極限頻率： hWc 0?? 愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應(yīng)，但當(dāng)時并未被物理學(xué)家們廣泛承認，因為它 完全違背了光的波動理論。 問題 2：愛因斯坦的光子說是如何 光電效應(yīng) 進行解釋？ ①光強大，光子數(shù)多， 釋放 的光電子也多，所以光電流也大。 （ 2）愛因斯坦光電效應(yīng)方程 在光電效應(yīng)中 金屬 中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電 子逸出功 W0，另一部分 變?yōu)?光電子逸出后的動能 Ek 。 學(xué)習(xí)活動四：愛因斯坦的光量子假設(shè) 問題 1：愛因斯坦的光量子說內(nèi)容是什么？ （ 1）內(nèi)容 光不僅在發(fā)射和吸收時以能量為 hν 的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時也是如此。而經(jīng)典認為光能量分布在波面上，吸收能量要時間，即需能量的積累過程。只要頻率高于極限頻率，即使光強很弱也有光電流；頻率低于極限頻率時，無論光強再大也沒有光電流。也就是說，光電子的能量應(yīng)該隨著光強度的增加而增大，不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān)，更不應(yīng)該有什么截止頻率 。 學(xué)習(xí)活動三． 光電效應(yīng)解釋中的疑難 問題：光電效應(yīng)現(xiàn)象與經(jīng)典理論之間 產(chǎn)生了什么矛盾？ 學(xué)生閱讀教材： 小結(jié)：經(jīng)典理論無法解釋光電效應(yīng)的實驗結(jié)果 。 ③ 光電效應(yīng)是瞬時的。 ② 截止頻率 ν c 極限 頻率 221 cevm ceU? 對于每種金屬材料，都相應(yīng)的有一確定的截止頻率 ν c 。 Uc稱 遏止電壓 。 問題 1：遏止電壓 將換向開關(guān)反接，電場反向，則光電子離開陰極后將受反向電場阻礙作用。 學(xué)習(xí)活動二： 光電效應(yīng)的實驗規(guī)律 光電效應(yīng)實驗（有條件可以做，沒有條件可以用多媒體播放）： 如圖所示，光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出 光電子。 概念：在光 (包括不可見光 )的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。 學(xué)生：認真觀察實驗 。對這一現(xiàn)象及其他相關(guān)問題的研究，使得人們對光
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1