高中物理模块要点回眸第9点光电效应中的四对概念辨析素材3-5.
光电效应知识点总结
光电效应知识点总结光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会释放出电子的现象。
这一现象的发现对于量子理论的发展具有重要的意义。
以下是对光电效应的相关知识点的总结。
一、光电效应的基本概念和原理光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会释放出电子的现象。
该现象的解释需要借助于光的粒子性和波动性。
根据光的粒子性,光子是光的基本单位,能量E与频率f满足E = hf,其中h为普朗克常数。
根据光的波动性,光波的能量E与频率f、波长λ满足E = hf = hc/λ,其中c为真空中的光速。
二、光电效应与波长、频率的关系根据实验观察,当光的波长增加,光电子的最大动能增加,但光电子的数量不变。
而当光的频率增加时,光电子的数量增加,但最大动能不变。
因此,光电效应与光的波长和频率有一定的关系。
三、光电效应与金属的工作函数光电效应的发生与金属的工作函数有关。
工作函数是金属表面的电子解离所需的最小能量。
当光的能量大于金属的工作函数时,光电效应才会发生。
金属的工作函数与光电子的最大动能成正比关系。
四、光电效应的应用1. 光电池:光电池利用光电效应将光能转化为电能。
当光照射到光电池上时,光电池内的半导体材料会产生电子-空穴对,从而产生电流。
2. 光感应器:光电效应的应用之一是光感应器。
光感应器利用光电效应来检测光的强度和频率,常应用于自动控制、光电测量等领域。
3. 光电倍增管:光电倍增管是利用光电效应来放大光信号的装置。
光电倍增管中的光电效应会引发电子的倍增效应,从而放大光信号的强度。
五、光电效应的实验进行光电效应实验时,通常需要使用光电效应装置和光源。
光源可以是激光、白炽灯等,而光电效应装置则包括一个金属阴极和阳极,以及一个测量电流的电路等。
通过测量电流的变化,可以验证光电效应的发生。
总结:光电效应作为物理学的重要现象,对于量子理论的发展具有重要的意义。
了解光电效应的基本概念和原理,以及与波长、频率、工作函数的关系,有助于我们深入理解光电效应的本质。
高中物理光电效应知识点总结
高中物理光电效应知识点总结光电效应是指当金属表面受到光照时,金属表面会释放出电子的现象。
这一现象被广泛应用于光电池、光电二极管等领域,对于现代科技的发展起到了重要作用。
光电效应的发现也为量子物理的发展提供了重要的实验证据,对于理解光和物质的相互作用机制有着重要意义。
一、光电效应的基本原理1.光电效应的基本概念光电效应是指当金属表面受到光照时,金属表面会释放出电子的现象。
这一现象最早由爱因斯坦在1905年提出,他认为光可以被理解为一种由粒子组成的电磁波,这些粒子被称为光子。
当光照射到金属表面时,光子会与金属表面的电子发生相互作用,将一部分能量转移给电子,使得电子从金属中逸出。
2.光电效应的实验现象光电效应实验通常可以通过以下步骤来进行:(1)将金属板作为阴极,通过接线与电压表和电流表连接,形成闭合电路。
(2)将金属板暴露在光照下,观察电流表的读数变化。
(3)当金属板受到光照时,电流表的读数会明显增加,表明光照可以促使金属释放出电子。
二、光电效应的关键参数1.光电子的最大动能当光照射到金属表面时,光子可以将能量转移给金属表面的电子,使得电子从金属中逸出。
这时电子的动能可以通过光电子的最大动能公式来表示:K_max = hν - φ其中K_max表示光电子的最大动能,h为普朗克常数,ν为光子的频率,φ为金属的功函数。
从公式可以看出,光电子的最大动能与光子的频率成正比,与金属的功函数成反比。
2.光电子的动量和波长关系光电效应中,光子与金属表面的电子发生相互作用,从而将一部分能量转移给电子。
这一过程不仅涉及到能量转移,还涉及到动量转移。
根据动量守恒定律,光子的动量和电子的动量之和应保持不变,可以得到光电效应中的动量和波长关系公式:p = h/λ其中p为光子的动量,h为普朗克常数,λ为光子的波长。
从公式可以看出,光子的波长与动量成反比,这说明波长越短的光子对金属的电子产生的动量越大,因此具有更强的光电效应。
高中物理选修3-5知识点整理
高中物理选修3-5知识点整理1、普朗克量子假说1.创立标志:1900年普朗克在德国的《物理年刊》发表《论正常光谱能量分布定律》的论文,标志着量子论的诞生。
2.量子论的主要内容:①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的,其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”,也就是说组成能量的单元是量子。
②物质的辐射能量不是连续的,而是以量子的整数倍跳跃式变化的。
3.量子论的开展①1905年,爱因斯坦将量子概念推广到光的传播中,提出了光量子论。
②19___年,英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态,提出了一种量子化的原子构造模型,丰富了量子论。
③到1925年左右,量子力学最终建立。
4.实验规律:1〕随着温度的升高,黑体的辐射强度都有增加;2〕随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向挪动。
2、光电效应1、光电效应⑴光电效应在光〔包括不可见光〕的照射下,从物体发射出电子的现象称为光电效应。
⑵光电效应的实验规律:装置:如右图。
①任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于极限频率的光不能发生光电效应。
②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,光随入射光频率的增大而增大。
③大于极限频率的光照射金属时,光电流强度〔反映单位时间发射出的光电子数的多少〕,与入射光强度成正比。
④ 金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-9秒。
2、光子说⑴量子论:1900年德国物理学家普朗克提出:电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的,每一份电磁波的能量⑵光子论:1905年爱因斯坦提出:空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量3、光的波粒二象性实物粒子也具有波动性,这种波称为德布罗意波,也叫物质波。
满那么以下关系:从光子的概念上看,光波是一种概率波.4、原子核式构造模型1、电子的发现和汤姆生的原子模型:⑴电子的发现:1897年英国物理学家汤姆生,对阴极射线进展了一系列研究,从而发现了电子。
物理光电效应知识点总结
物理光电效应知识点总结一、光电效应的概念光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会发生电子的发射现象。
这种现象可以解释为光子能量被金属中的自由电子吸收,使其获得足够的能量跨越离子势垒并逃离金属表面。
二、光电效应的重要特点1. 光电效应与光的频率有关:根据光电效应的实验结果,只有当光的频率超过某个临界频率,才能引起光电效应。
这个临界频率与金属的性质有关,与光的强弱无关。
2. 光电效应与光的强度有关:光的强度增加会增加光电子的数量,但不会改变光电子的动能。
而光的频率增加会增加光电子的动能,但不会改变光电子的数量。
3. 光电效应是瞬时的:当光照射停止后,光电子发射也会立即停止。
这表明光电效应是一个瞬时的过程,没有时间延迟。
4. 光电效应不受金属温度影响:光电效应的发生与金属的温度无关,只与光的频率和强度有关。
三、光电效应的实验现象1. 光电流的产生:当金属表面照射到光时,金属表面会产生电流。
光电流的大小与光的频率和强度有关。
2. 光电子的动能:光电子的动能与光的频率有关,与光的强度无关。
光的频率越高,光电子的动能越大。
3. 光电子的发射角度:根据实验结果,光电子的发射角度与光的入射角度相等。
四、光电效应的解释根据光电效应的实验结果,爱因斯坦提出了光量子假设,即光是由一些能量确定的量子(光子)组成的。
光电效应可以用光子与金属中的电子发生相互作用的过程来解释。
当光照射到金属表面时,光子与金属中的电子发生碰撞,将能量传递给电子。
当电子吸收到足够的能量时,就能跨越离子势垒并逃离金属表面,形成光电子。
五、光电效应的应用1. 光电池:利用光电效应的原理,将光能转化为电能的装置。
光电池广泛应用于太阳能电池板、光电传感器等领域。
2. 光电二极管:光电二极管是一种利用光电效应工作的电子器件,用于将光信号转化为电信号。
3. 光电倍增管:光电倍增管是一种利用光电效应放大光信号的器件,常用于低光强信号的检测和放大。
光电效应作为光的粒子性质的重要实验证据,对于理解光的本质和光与物质相互作用的机制具有重要意义。
高中物理光电效应知识点总结
高中物理光电效应知识点总结高中物理是整个成绩中比例相对大的一部分。
很多同学因为没有整理好高考物理的重点知识,所以才掉以轻心。
那么,到底哪些内容才算得上是重要知识点呢?以下店铺为您整理高中物理光电效应知识点相关资料,供您阅读。
高中物理光电效应知识点(一)知识点一:光电效应现象1.光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于这个极限频率则不能发生光电效应.(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,其随入射光频率的增大而增大.(3)大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比.(4)金属受到光照,光电子的发射一般不超过92.光子说爱因斯坦提出:空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比,即:ε=hν,其中h=6.63×1034 J·s.3.光电效应方程(1)表达式:hν=Ek+W0或Ek(2)hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ekv2.知识点二:α粒子散射实验与核式结构模型1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13-2-1所示)2.实验现象绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子甚至被撞了回来.如图13-2-2所示.α粒子散射实验的分析图3.原子的核式结构模型在原子中心有一个很小的核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.知识点三:氢原子光谱和玻尔理论 1.光谱(1)(频率)和强度分布的记录,即光谱.(2)光谱分类有些光谱是一条条的亮线,这样的光谱叫做线状谱. 有的光谱是连在一起的光带,这样的光谱叫做连续谱. (3)氢原子光谱的实验规律.巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线,其波长公式R()(n=3,4,5,?),R是里德伯常量,R=1.10×10 m,n为量子数.2.玻尔理论(1)电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量.(2)跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hνh是普朗克常量,h=6.63×1034 J·s)(3)是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的.点拨:易错提醒n?n-1?(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线数为N=C2=,一个氢原子跃迁发出可能n的光谱线数最多为(n-1).(2)由能级图可知,由于电子的轨道半径不同,氢原子的能级不连续,这种现象叫能量量子化.考点一:对光电效应的理解1.光电效应的实质光子照射到金属表面,某个电子吸收光子的能量使其动能变大,当电子的动能增大到足以克服原子核的引力时,便飞出金属表面成为光电子.2.极限频率的实质光子的能量和频率有关,而金属中电子克服原子核引力需要的能量是一定的,光子的能量必须大于金属的逸出功才能发生光电效应.这个能量的最小值等于这种金属对应的逸出功,所以每种金属都有一定的极限频率..对光电效应瞬时性的理解光照射到金属上时,电子吸收光子的能量不需要积累,吸收的能量立即转化为电子的能量,因此电子对光子的吸收十分迅速.光电效应方程电子吸收光子能量后从金属表面逸出,其中只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能,根据能量守恒定律,Ek=hν-W0.如图13-2-4所示.5.用光电管研究光电效应(1)常见电路(2)两条线索①通过频率分析:光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大.②通过光的强度分析:入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大. (3)常见概念辨析每秒钟逸出的光电子数——决定着光电流的强度光电子?光电子逸出后的最大初动能?1mv?强度——决定着每秒钟光源发射的光子数照射光?频率——决定着每个光子的能量ε=hν?规律总结:(1)光电子也是电子,光子的本质是光,注意两者的区别.接发出的光电子初动能才最大.考点二:氢原子能级和能级跃迁1.氢原子的能级图n?n-1?(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为N=C2=. n(2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n-1).高中物理光电效应知识点(二)知识点一:天然放射现象和衰变1.天然放射现象 (1)天然放射现象.元素自发地放出射线的现象,首先由贝可勒尔发现.天然放射现象的发现,说明原子核具有复杂的结构.(2)放射性和放射性元素.物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性.具有放射性的元素叫放射性元素. (3)三种射线:放射性元素放射出的射线共有三种,分别是γ射线. (4)放射性同位素的应用与防护. ①放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同.②应用:消除静电、工业探伤、作示踪原子等. ③防护:防止放射性对人体组织的伤害. 2.原子核的衰变(1)原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变. (2)分类α衰变:AZX→Z-2Y Aβ衰变:AZX→Z+1Y(3)因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关.点拨:易错提醒1?半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,对个别或少数原子核,无半衰期可言.2?原子核衰变时质量数守恒,核反应过程前、后质量发生变化?质量亏损?而释放出核能.知识点二:核反应和核能1.核反应在核物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.在核反应中,质量数守恒,电荷数守恒.2.核力核子间的作用力.核力是短程力,作用范围在1.5×1015 m之内,只在相邻的核子间发生作用.3.核能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量,叫做原子核的结合能,亦称核能.4.质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E=mc2,原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm,这就是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能ΔE=Δmc【考点解析:重点突破】考点一:衰变和半衰期2.对半衰期的理解(1)根据半衰期的概念,可总结出公式11N余=N原t/τ,m余=m原()t/τ22式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量,N 余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量,t 表示衰变时间,τ表示半衰期.(2)影响因素:放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的,跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关. 考点二:核反应方程的书写规律总结能用等号连接.来写核反应方程.考点三:核能的产生和计算1.获得核能的途径(1)重核裂变:重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量的核的反应过程.重核裂变的同时放出几个中子,并释放出大量核能.为了使铀235裂变时发生链式反应,铀块的体积应大于它的临界体积.(2)轻核聚变:某些轻核结合成质量较大的核的反应过程,同时释放出大量的核能,要想使氘核和氚核合成氦核,必须达到几百万度以上的高温,因此聚变反应又叫热核反应.2.核能的计算方法(1)应用ΔE=Δmc2:先计算质量亏损Δm,注;(2)核反应遵守动量守恒和能量守恒定律,因此我们;规律总结;2根据ΔE=Δmc计算核能时,若Δm以千克为单位;(1)应用ΔE=Δmc2:先计算质量亏损Δm,注意Δm的单位1 u=1.66×1027 kg,1 u相当于931.5 MeV的能量,u是原子质量单位.(2)核反应遵守动量守恒和能量守恒定律,因此我们可以结合动量守恒和能量守恒定律来计算核能.规律总结2根据ΔE=Δmc计算核能时,若Δm以千克为单位,“c”代入3×1082若Δm以“u”为单位,则由1uc=931.5_MeV得ΔE=Δm×931.5_MeV.高中物理光的本质知识点一、波的干涉和衍射:1、干涉:两列频率相同的波相互叠加,在某些地方振动加强,某些地方振动减弱,这种现象叫波的干涉;(1)发生干涉的条件:两列波的频率相同;(2)波峰与波峰重叠、波谷与波谷重叠振动加强;波峰与波谷重叠振动减弱;(3)振动加强的区域的振动位移并不是一致最大;2、衍射:波绕过障碍物,传到障碍物后方的现象,叫波的衍射;(隔墙有耳) 能观察到明显衍射现象的条件是:障碍物或小孔的尺寸比波长小,或差不多;3、衍射和干涉是波的特性,只有某物资具有这两种性质时,才能说该物资是波;二、光的电磁说:1、光是电磁波:(1)光在真空中的传播速度是3.0×108m/s;(2)光的传播不需要介质;(3)光能发生衍射、干涉现象;2、电磁波谱:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线;(1)从左向右,频率逐渐变大,波长逐渐减小;(2)从左到右,衍射现象逐渐减弱;(3)红外线:热效应强,可加热,一切物体都能发射红外线;(4)紫外线:有荧光效应、化学效应能,能辨比细小差别,消毒杀菌;3、光的衍射:特例:萡松亮斑;4、光的干涉:(1)双缝(双孔)干涉:波长越长、双孔距离越小、光屏间距离越大,相邻亮条纹间的距离越大;(2)薄膜干涉:特例:肥皂泡上的彩色条纹;检测工件的平整性,夏天油路上油滴成彩色。
光电效应知识点总结
光电效应知识点总结一、光电效应的基本概念1.1 光电效应的定义光电效应是指当光照射到金属表面时,金属表面会发生电子的发射现象。
1.2 光电效应的实验现象光电效应的实验现象包括:光电流的产生、光电子的动能与光频率的关系、光电子的动能与光强度的关系等。
二、光电效应的基本原理2.1 光电效应的基本原理光电效应的基本原理是光子与金属表面的电子相互作用,光子的能量被电子吸收后,使电子脱离金属表面。
2.2 光电效应的能量守恒关系光电效应中,光子的能量等于电子的动能加上金属表面的逸出功。
三、光电效应的关键参数3.1 光电子的动能光电子的动能由光的频率和光子的能量决定,与金属表面的逸出功有关。
3.2 光电流光电流是指单位时间内从金属表面发射出的光电子的电流。
3.3 光电效应的阈值频率光电效应的阈值频率是指能够使金属表面发生光电效应的最低频率。
四、光电效应的应用4.1 光电效应在太阳能电池中的应用太阳能电池利用光电效应将光能转化为电能,具有广泛的应用前景。
4.2 光电效应在光电子器件中的应用光电效应在光电子器件中的应用包括光电二极管、光电倍增管、光电导等。
4.3 光电效应在光电测量中的应用光电效应在光电测量中的应用包括光电测距、光电测速、光电测温等。
五、光电效应的发展历程5.1 光电效应的发现光电效应最早由德国物理学家赫兹在1887年发现。
5.2 光电效应的解释爱因斯坦在1905年提出了光电效应的解释,为量子力学的发展奠定了基础。
5.3 光电效应的研究进展随着科学技术的发展,光电效应的研究逐渐深入,应用范围不断扩大。
六、结语通过对光电效应的基本概念、基本原理、关键参数、应用以及发展历程的探讨,我们可以更好地理解光电效应的本质和作用,为相关领域的研究和应用提供理论基础和指导。
光电效应作为一项重要的物理现象,对于现代科学技术的发展具有重要的意义。
希望随着科学技术的不断进步,光电效应在更多领域发挥更大的作用。
高中物理选修3-5知识点梳理
高中物理选修3-5知识点梳理一、动量动量守恒定律 1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。
②动量是物体机械运动的一种量度。
动量的表达式P = mv 。
单位是s m kg .动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。
因为速度是相对的,所以动量也是相对的。
2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。
动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。
运用动量守恒定律要注意以下几个问题:①对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间,系统部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间遵循动量守恒定律。
②计算动量时要涉及速度,这时一个物体系各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。
③动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。
④动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。
有时虽然系统所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。
3、碰撞:两个物体相互作用时间极短,作用力又很大,其他作用相对很小,运动状态发生显著化的现象叫做碰撞。
⑴完全弹性碰撞:在弹性力的作用下,系统只发生机械能的转移,无机械能的损失,称完全弹性碰撞。
⑵非弹性碰撞:非弹性碰撞:在非弹性力的作用下,部分机械能转化为物体的能,机械能有了损失,称非弹性碰撞。
⑶完全非弹性碰撞:在完全非弹性力的作用下,机械能损失最大(转化为能等),称完全非弹性碰撞。
碰撞物体粘合在一起,具有相同的速度。
二、验证动量守恒定律(实验、探究)Ⅰ【实验目的】研究在弹性碰撞的过程中,相互作用的物体系统动量守恒.【实验原理】利用图2-1的装置验证碰撞中的动量守恒,让一个质量较大的球从斜槽上滚下来,跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞,两球均做平抛运动.由于下落高度相同,从而导致飞行时间相等,我们用它们平抛射程的大小代替其速度.小球的质量可以测出,速度也可间接地知道,如满足动量守恒式m 1v 1=m 1v 1'+m 2v 2',则可验证动量守恒定律. 【实验器材】两个小球(大小相等,质量不等);斜槽;重锤线;白纸;复写纸;天平;刻度尺;圆规. 【实验步骤】1.用天平分别称出两个小球的质量m 1和m 2;2.按图2-1安装好斜槽,注意使其末端切线水平,并在地面适当的位置放上白纸和复写纸,并在白纸上记下重锤线所指的位置O 点. 3.首先在不放被碰小球的前提下,让入射小球从斜槽上同一位置从静止滚下,图2-1图2-2P重复数次,便可在复写纸上打出多个点,用圆规作出尽可能小的圆,将这些点包括在圆,则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P点如图2-2。
高中物理光电效应知识点总结
高中物理光电效应知识点总结光电效应是物理学中实验数据最丰富的一个研究领域,它指当电离辐射(如可见光、紫外线、X射线)照射到一定的材料上时,材料表面的电荷能产生电流的能力。
这种能力是有特定的物理机理的,并具有重要的工程应用价值,这也是光电效应的主要内容,分为两大块:电子激发和电子传输。
一、电子激发当电离辐射照射到材料表面时,能够将电离辐射的能量转化为激发电子的能量,这称为电子激发现象。
主要存在两种机理:光本征激发和外加电场激发。
(1)光本征激发这种机理是电离辐射照射材料后,光子与物质构成的分子结构相互作用而影响电子结构,从而将一部分能量转移到电子中,使之激发脱离原子核形成自由电子,从而发生放射性光谱或电子解离。
在这种激发机理下,激发时的电离辐射频率(波长)必须与物质的本征能级的处的频率相匹配,该称为“本征”激发。
(2)外加电场激发这种机理是电离辐射能量照射材料表面,使之产生静电场,从而使物理的本征能级的处的电子接受外加的电场能量而产生极化,使电子激发到更高的能级,这称为“外加”激发。
二、电子传输指当电子激发后,由于外加电场及电子与电子之间的相互作用,自由电子与原子之间的距离减少,使形成电子输运现象,常常是以电流的形式表现出来的。
它的特点主要有常数电阻传输、电压控制传输和势垒传输。
(1)常数电阻传输当对系统施加一定的电压时,变化传输系统中电流的大小不受除了温度之外其他因素影响,这称为常数电阻传输。
(2)电压控制传输这种传输现象就是当外加一定的电压时,随电压的升高、降低,电流也发生变化,而且与电压成线性变化,这称为电压控制传输。
(3)势垒传输指当电子在物质中传输时,有一个势垒的屏障阻碍它的传输能力、衰减它的速度;同时它也有一定的电阻,使得电子在传输过程中发出热量,从而阻止其传输,这称为势垒传输。
在物理学研究中,由光电效应产生的传输现象把热量转变成光能,甚至可以产生电子流,在制作电子器件中,常被用来增强电子器件性能,是一种重要的物理现象。
高中物理选修3-5重要知识点总结
选修3-5知识汇总一、动量1.动量:p =mv {方向与速度方向相同}2.冲量:I =Ft {方向由F 决定}3.动量定理:I =Δp 或Ft =mv t –mv o {Δp:动量变化Δp =mv t –mv o ,是矢量式}4.动量守恒定律:p 前总=p 后总或p =p ’也可以是/22/112211v m v m v m v m +=+ 5.(1)弹性碰撞: 系统的动量和动能均守恒'2'1221121v m v m v m v m +=+ ① 2'222'1122221121212121v m v m v m v m +=+ ② 1211'22v m m m v +=其中:当2v =0时,为一动一静碰撞,此时 (2)非弹性碰撞:系统的动量守恒,动能有损失'2'1221121v m v m v m v m +=+(3)完全非弹性碰撞:碰后连在一起成一整体 共v m m v m v m )(212211+=+,且动能损失最多6. 人船模型——两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用时,不受其它外力,对这两个物体组成的系统来说,动量守恒,且任一时刻的总动量均为零,由动量守恒定律,有mv1 = MV2 (注意:几何关系) 注: (1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等); (4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加; 思考1:利用动量定理和动量守恒定律解题的步骤是什么? 思考2:动量变化Δp 为正值,动量一定增大吗?(不一定) 思考3:两个物体组成的系统动量守恒,其中一个物体的动量增大,另一个物体的动量一定减小吗?动能呢?(不一定)思考4:两个物体碰撞过程遵循的三条规律分别是什么?思考5:一动一静两个小球正碰撞,入射球和被撞球的速度范围怎样计算?思考6:有哪些模型可视为一动一静弹性碰撞?有哪些模型可视为人船模型?人船模型存在哪些特殊规律? 思考7:同样是动量守恒,碰撞,爆炸,反冲三者有何不同?(有弹簧的弹性势能或火药的化学能,或者人体内的化学能转化为动能的情况下,总动能增大) 二、波粒二象性1、1900年普朗克能量子假说,电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的E=hv2、赫兹发现了光电效应,1905年,爱因斯坦量解释了光电效应,提出光子说及光电效应方程3、光电效应① 每种金属都有对应的c ν和W 0,入射光的频率必须大于这种金属极限频率才能发生光电效应 ② 光电子的最大初动能与入射光的强度无关,光随入射光频率的增大而增大(0W h E Km -=ν)。
高考光电效应知识点总结
高考光电效应知识点总结光电效应作为物理学中的一个重要概念,常常是高考中出现的重点内容之一。
它描述的是当光照射到金属表面时,光子的能量会使得金属表面的电子被激发并被释放出来的现象。
在这篇文章中,我将对高考光电效应的知识点进行总结,帮助读者更好地理解这一概念。
1. 光电效应的基本原理光电效应的基本原理是:当光照射到金属表面时,光子的能量会使得金属表面的束缚电子克服电场力的束缚,从而逸出金属表面,并形成电子束流。
这个现象是由爱因斯坦在1905年提出的,并对量子论的发展产生了重要影响。
通过实验,我们可以进一步了解光电效应的性质和规律。
2. 光电效应的关键参数光电效应中涉及的关键参数有光电子的最大动能、截止频率和光电子的动量。
光电子的最大动能取决于光子的能量。
当光子的能量大于等于金属的逸出功时,才可以克服金属表面对电子的束缚力,产生光电子。
而截止频率是指使光电效应达到饱和的最低频率。
当光的频率低于截止频率时,无论光的强度多大,都无法触发光电效应。
3. 光电效应的实验装置在实验中,我们可以使用光电效应的实验装置来研究光电效应。
实验装置通常包括光源、金属样品和电路部分。
光源可以是氢银光源、钠光源等,用来提供光子。
金属样品作为光电效应的目标物,可以是锌、铜、铝等金属。
电路部分用来测量光电子的最大动能和光电流。
通过调节实验装置中的不同参数,我们可以观察到光电效应的发生与变化。
4. 光电效应的应用领域光电效应不仅是一种基本的物理现象,也在各个领域中具有广泛的应用。
在太阳能领域中,我们利用光电效应来转化太阳光直接为电能。
而在光电子学领域中,我们可以利用光电效应来制造光电二极管、光电倍增管等器件。
此外,光电效应还被应用于红外线探测、光电子显微镜以及光电子材料等方面。
因此,光电效应的研究和应用对于推动科学技术的发展具有重要意义。
5. 光电效应与经典物理的矛盾光电效应的发现不仅仅是一个重要的实验结果,也对经典物理学提出了挑战。
物理光电效应知识点
物理光电效应知识点光电效应是物理学中的一个重要现象,它揭示了光与物质之间的相互作用。
本文将从基本概念开始,逐步介绍光电效应的原理和应用。
一、基本概念光电效应是指当光照射到金属表面时,如果光的能量足够高,就能够将金属中的电子从原子中解离出来,形成自由电子。
这种现象是由光子与金属原子之间的相互作用引起的。
二、光电效应的原理 1. 光的粒子性:根据量子理论,光的能量被量子化为光子,光子具有能量和动量,与物质之间的相互作用是通过光子与物质中的电子碰撞实现的。
2. 光子能量与电子解离:根据能量守恒定律,当光子的能量大于或等于金属中电子的束缚能时,光子的能量就足够大,可以将电子从原子中解离出来。
三、光电效应的实验为了验证光电效应的原理,科学家进行了一系列的实验。
其中最著名的实验是由爱因斯坦提出的光电效应方程。
该方程表示了光电子的动能与光的频率之间的关系,即E = hv - φ,其中E为光电子的动能,h为普朗克常数,v为光的频率,φ为金属的逸出功。
通过测量光电子的动能和光的频率,可以验证该方程的正确性,从而证实光电效应的原理。
四、光电效应的应用 1. 光电池:光电池是利用光电效应将光能转化为电能的装置。
光电池广泛应用于太阳能发电领域,可以将阳光直接转化为电能,具有环保、可再生的特点。
2. 光电二极管:光电二极管是利用光电效应控制电流的半导体器件。
它可以将光信号转化为电信号,广泛应用于光通信、光电转换等领域。
3. 光电倍增管:光电倍增管是一种利用光电效应放大光信号的器件。
它可以将微弱的光信号转化为较强的电信号,用于增强光信号的强度和灵敏度。
五、总结光电效应是光与物质之间相互作用的重要现象,揭示了光的粒子性和能量量子化的特点。
通过实验验证和应用的推广,光电效应在能源转换、通信技术等领域具有重要的应用价值。
理解光电效应的原理和应用,有助于我们更深入地认识光与物质之间的相互作用,推动相关科学技术的发展和应用。
光电效应 知识点总结复习
Ek Uc e
5、图像问题
因此,截止频率的计算式为:
W0 c h
3、饱和电流和电子数目的计算
在光电效应实验中,施加正向电压, 增大电压则光电流增大;当增大到某值 时,再增大电压,光电流不再增大, 此电流即为饱和电流。 电流的计算式: 式中的I为饱和电流,n为电子数目 若t取1s,n即为单位时间内的电子 数目。 单位时间逸出的电子数目和入射的 光子数目有关,因此,饱和电流和入射 光的强度有关。光强越大,则单位时间 内光子数目越多,单位时间内产生电子 数目越多,饱和电流就越大。
光电效应知识点汇总复习
常见问题: 1、光电效应方程的计算 2、截止频率的计算 3、饱和电流及电子数目的计算 4、遏止电压的计算 5、图像问题 思考一下:自己都会吗??
1、光0表示逸出功。
此式子表明,当原子中的电子吸收一个光子 后,获得较大的能量,可以克服原子对它的束缚, 而跑到原子外,并能剩下一部分动能。
q ne I t t
4、遏止电压的计算
在光电效应实验中,施加反向电压, 电压越大光电流越小。当电压增大到某值 时,电流即减小到0,此电压即为遏止电压 (Uc)。
施加反向电压时,电子受电场力作用减速运动,当速度 减为零时就无法到达另一极形成电流。
eUc 0 Ek
可得
或者
eUc Ek
2、产生条件----截止频率
照射光的频率大于某频率时,无论光的强弱,都 会发生光电效应,此频率即为截止频率(ν c)。
当照射光的频率低于此频率时,无论光多强,都不会发生光电效应。
依据光电效应方程 Ek h W0
可以看到,只有当电子吸收的光子的能量(hν ) 大于逸出功(W0)时,电子才会有足够大的动能从 原子内跑出来。
光电效应知识点高二
光电效应知识点高二光电效应是指当光照射到金属或半导体材料表面时,光子的能量足够大时,会促使金属或半导体材料中的电子从原子中释放出来,形成光电子的现象。
光电效应的研究与应用在现代物理学和光电子技术领域起着重要作用。
本文将从光电效应的基本原理、光电效应的实验现象以及光电效应在实际应用中的重要性等方面进行阐述。
一、光电效应的基本原理光电效应的基本原理是根据爱因斯坦的光量子假设,即光的能量以粒子形式存在。
当光照射到金属表面时,光子与金属中的自由电子发生相互作用,光子的能量转移给了自由电子,当光子的能量足够大时,超过了金属内自由电子的束缚能,自由电子便能从金属中解离出来,形成电子-光子的转换。
二、光电效应的实验现象1. 光电流的产生:当光照射到金属或半导体表面时,如果光的频率大于一定的频率门槛(临界频率),就能够引起光电效应,此时会有电子被释放出来,并形成光电流。
2. 光电子动能与光的频率关系:根据光电效应实验的结果,可以发现光电子的动能与照射光的频率有关,光的频率越高,光电子的动能越大。
三、光电效应的重要性及应用1. 光电效应在太阳能电池中的应用:太阳能电池利用光电效应将太阳的光能转化为电能,使之成为一种可再生的能源。
通过光电效应,太阳能电池可以将光子的能量转化为电子的动能,形成电流,从而供给给电子设备使用。
2. 光电效应在照相机中的应用:照相机中的底片或光敏电子元件利用光电效应来接收光信号,将光线折射成影像,实现照片的拍摄和成像。
3. 光电效应在光电子器件中的应用:光电子器件,如光电二极管、光电三极管等,都是基于光电效应设计和制造的。
这些器件可以将光信号转化为电信号或者电信号转化为光信号,用于光通信、光电检测等领域。
4. 光电效应在纳米材料研究中的应用:光电效应被广泛运用于纳米技术和材料科学领域。
通过光电效应,可以研究和改进纳米材料的光电特性,以便在纳米材料的设计与应用中取得更好的效果。
综上所述,光电效应是一种重要的物理现象,其研究和应用在现代科学和技术领域具有重要的地位和作用。
高考物理光电效应知识点总结归纳
高考物理光电效应知识点总结归纳光电效应作为物理学中的重要概念,是高考物理考试中的常见考点之一。
本文将对光电效应的基本概念、实验现象、解释理论以及相关应用进行总结归纳,以帮助同学们更好地掌握光电效应知识,为高考考试做好准备。
一、光电效应的基本概念光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会发生电子的发射现象。
这种现象是通过光的能量转化为电子的动能实现的。
光电效应通常发生在紫外线或更短波长的光线照射下,产生的电子被称为光电子。
二、光电效应的实验现象当光线照射到金属表面时,可观察到以下实验现象:1. 光电流现象:当金属表面被光照射时,会在电路中形成光电流。
2. 光电发射现象:光照射到金属表面,会发射出光电子。
光电子的动能与光的频率有关,与光的强度无关。
三、光电效应的解释理论光电效应的解释理论主要有以下两个方面:1. 波动说(经典理论):根据经典物理学理论,将光看作是波动性的电磁波,当光线照射到金属表面时,电子被激发并获得足够的能量,从而脱离金属形成电子流。
2. 粒子说(量子理论):量子理论认为光具有粒子性,即光子。
当光子的能量大于光电子的逸出功时,光子被吸收,电子被激发并发射出去。
四、光电效应的相关参数光电效应的研究中常用的相关参数包括:1. 逸出功(或称光电发射功函数):指的是当光的频率为零时,金属表面上最小的能量,其值与金属种类相关。
2. 阈值频率:当光的频率超过阈值频率时,金属才会发生光电效应。
阈值频率与金属的逸出功有关。
3. 剩余动能(或称动能最大值):指的是光电子逃离金属表面后剩余的动能,与光的频率和金属种类有关。
五、光电效应的应用光电效应在现实生活中有许多应用,其中包括:1. 光电池:利用光电效应将光能转化为电能,广泛应用于太阳能电池板等方面。
2. 光电倍增管:利用光电效应实现光信号到电信号的转换,用于增强弱光信号的检测和放大。
3. 光电探测器:基于光电效应原理,研制各种光电传感器,用于测量光强、光功率等。
高中体育光电效应知识点
高中体育光电效应知识点
一、基本概念
光电效应是指当光照射到金属或半导体材料上时,材料中的电
子会因吸收光子而被激发出来,形成电子流的现象。
光电效应广泛
应用于光电器件和相关实验中。
二、光电效应的条件
1. 光的频率:只有光的频率高于材料的临界频率才能发生光电
效应。
2. 光的强度:光的强度越大,从材料中剥离出的电子数目越多。
三、光电效应的特点
1. 即时性:光照射到材料上之后,光电效应会立即发生,电子
会即刻被激发出来。
2. 管理性:光的频率和强度可以控制光电效应的发生和强度。
3. 不连续性:光电效应中的电子流是不连续的,而不是连续的
电流。
四、光电效应的应用
1. 光电池:利用光电效应将光能转化为电能的设备。
2. 光电二极管:光电效应的一种应用,用于检测和转换光信号。
3. 光电子显微镜:利用光电效应观察和研究微观结构。
4. 光电倍增管:利用光电效应将光信号转换为电信号,放大电
信号的设备。
五、光电效应的实验
1. 光电效应实验:通过实验观察光电效应的发生和规律。
2. 光电效应测量:测量光电效应中的电流和光照射的关系。
光电效应作为一种重要的物理现象,对于光电器件和实验具有
重要意义。
掌握光电效应的基本概念、条件和特点,以及其应用和
实验方法,可以帮助深入理解光电学的原理和实践。
14、《光电效应》知识点总结高考物理二级结论
《光电效应》知识点总结
一、 4 条实验规律:
(1)极限频率: 任何一种金属都有一个极限频率, 入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效 应,低于这个极限频率则不能发生光电效应.
(2)最大初动能:光电子的最大初动能与入射光的强度无关,其随入射光频率的增大而增大. (3)光电流强度:大于极限频率的光照射金属时,饱和光电流强度 (反映单位时间内发射出的光电子数 的多少)与入射光强度成正比.
(4)瞬时性:金属受到光照,光电子的发射一般不超过 10-9s.
二、 3 个公式:
① h v - w 0 =
2
mv 0 2 三、 2 个图像:
①爱因斯坦的光电效应方程:
②
hv = w
0 0
③ - e U c = 0 - mv 0 2
②光电效应的伏安特性曲线:
四、 1 个电路图: 会判断 a 、b 、c 三点和 K 、A 的电势高低,了解光电子在 KA 间的运动情况。
①正向电压时,滑动触头向 b 端移动,光电流逐渐增大, 最终达到饱和光电流不变。
②反向电压时,滑动触头向 a 端移动,光电流逐渐减小,
光电流: I 甲 > I 乙 > I 丙
遏止电压: U > U
即: v =v
v
C 1 C
2 表达式: E = h v - w 斜率: h
横轴交点:极限频率 纵轴交点: -w 0
k 0 1
1 2。
光电效应的规律及几个相关概念分析
光电效应的规律及几个相关概念分析光电效应是指当光照射在金属表面时,会引起金属中的自由电子被光能量激发出来的现象。
光电效应的规律是由爱因斯坦于1905年提出的,并且为后来的量子力学奠定了基础。
下面将对光电效应的规律以及几个相关概念进行分析。
1.光电效应的规律:(1)光电效应只有当光的频率大于等于金属的阈值频率时才会发生。
阈值频率是指能使光电效应发生的最低频率。
(2)光电效应引起的光电子释放是瞬时的,即电子在光照射之后立即被激发出来。
(3)光电效应释放的电子的能量与光的频率成正比,而与光的强度无关。
即光的强度增加只会增加光电子的数量,而不会增加其能量。
2.相关概念分析:(1)阈值频率:阈值频率是指能使光电效应发生的最低频率。
当光的频率大于等于阈值频率时,金属才会发生光电效应。
阈值频率与金属的性质有关,不同金属的阈值频率不同。
(2)逸出功:逸出功是指将电子从金属内部逼出所需的最小能量。
逸出功决定了金属对光电效应的敏感度,逸出功越大,金属对光电效应越不敏感。
(3)光电流:光电效应产生的电流被称为光电流。
光电流与光的强度和频率有关,但与光的波长无关。
光的强度增加可以增加光电子的数量,从而增加光电流的大小。
(4)光电子:光电效应释放的电子被称为光电子。
光电子的能量与光的频率成正比,而与光的强度无关。
(5)动能定理:光电效应中,光电子释放后具有的动能可以通过动能定理计算。
动能定理表示光电子的动能等于光子的能量减去逸出功。
光电效应是量子力学的早期重要实验现象,在理论和实际应用上都具有重要意义。
爱因斯坦通过光电效应的规律的解释,提出了光的粒子性,即光的微粒被称为光子。
这一概念为后来的量子力学的发展做出了贡献。
光电效应的研究也在实际应用中有着广泛的应用,例如太阳能电池和光电探测器等。
总而言之,光电效应是光与物质相互作用的重要现象之一、光电效应的规律和相关概念的分析有助于我们对光电效应的理解和应用。
高中物理模块要点回眸第1点光电效应中的四对概念辨析素材教科版
第15点光电效应中的四对概念辨析“光电效应”是光的粒子性的一个重要体现,在学习过程中,要分清一些易混淆的概念,如“光子"与“光电子”、“光子的能量”与“入射光的强度”等,这对理解光电效应的规律具有重要意义.一、“光子"与“光电子”光子是指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电,是微观领域中的一种粒子;而光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,因此其本质就是电子.二、“光子的能量”与“入射光的强度”光子的能量是一份一份的,每一份的能量为ε=hν,其大小由光的频率决定;而入射光的强度是指单位时间内入射光中所包含光子的能量总和,入射光的强度可表示为I=nhν,其中n为光子数.三、“光电子的最大初动能”与“光电子的初动能”金属表面的电子,只需克服原子核的引力做功就能从金属表面逸出,那么这些光电子具有最大初动能,其值为E k=hν-W(式中W为金属的逸出功).而不从金属表面发射的光电子,在逸出的过程中损失的能量会更多,所以此时光电子的初动能E k′<E k。
四、“光电流"与“饱和光电流”在一定频率与强度的光照射下,光电流与电压之间的关系为:开始时,光电流随电压U的增大而增大,当U比较大时,光电流达到饱和值I m,这时即使再增大U,在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动,光电流也就不会再增加,即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流.因此在解光电效应的题目时,应注意明确是光电流还是饱和光电流.对点例题用同一束单色光,在同一条件下,先后照射锌片和银片,都能产生光电效应.在这两个过程中,对下列四个物理量来说,一定相同的是________,可能相同的是________,一定不相同的是________.A.光子的能量B.金属的逸出功C.光电子的初动能D.光电子的最大初动能解题指导光子的能量由光的频率决定,同一束单色光频率相同,因而光子能量相同;逸出功等于电子脱离原子核束缚需要做的最少的功,因此只由材料决定,锌片和银片的光电效应中,光电子的逸出功一定不相同;由hν=错误!mv错误!+W,照射光子能量hν相同,逸出功W不同,则光电子的最大初动能不同;由于光电子吸收光子后到达金属表面的路径不同,途中损失的能量也不同,因而脱离金属时的初动能分布在零到最大初动能之间.所以,在两个不同光电效应的光电子中,初动能是可能相等的.答案A C BD利用光子说对光电效应的解释,正确的是()A.金属表面的一个电子只能吸收一个光子B.电子吸收光子后一定能从金属表面逸出,成为光电子C.金属表面的一个电子吸收若干个光子,积累了足够的能量才能从金属表面逸出D.无论光子能量大小如何,电子吸收光子并积累了能量后,总能逸出成为光电子答案A解析根据光电效应规律可知:金属中的一个电子只能吸收一个光子的能量,一个光子的能量也只能交给一个电子.电子吸收一个光子的能量后,动能立即增大,不需要积累能量的过程,不存在一个电子吸收若干个光子的现象,且只有当入射光的能量不低于该金属的逸出功时,才能发生光电效应,即入射光频率不低于金属的极限频率时才能发生光电效应.。
光电效应”几个易错概念辨析
“光电效应”的几个易混概念辨析“光电效应”是物理光学的重要理论,是光的粒子性的一个重要体现,也是高考考查频率较高的内容之一,学习中要澄清一些易混淆的概念,如“光子”、“光电子”、“光子的能量”与“光电子的最大初动能”等,这对理解光电效应的规律具有重要意义.1.“光子”与“光电子”“光子”是指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电,是微观领域中一种只含有能量的粒子,体现的是光的粒子性;而光电子是由于“光电效应“现象从金属表面发射出来的电子,因此其本质就是电子.两者有本质的区别:一个是能量粒子,一个是基本带电粒子。
2.“光子的能量”与“入射光的强度”光的能量是一份一份的,每一份的能量为h ν,也就是光子的能量,其大小由光的频率(ν)决定;而入射光的强度(简称光强)是单位时间里垂直于光的传播方向上的单位面积内通过该面积的光子的能量总和,可表示为P=nh ν,其中n 为单位时间内的光子数.【例1】已知每秒从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为1.4× 103 J ,其中可见光部分约占45%.假设可见光的波长约为0.55m μ,普朗克常数h = 6.6×10-34 J.s ,设日地间距离R=1.5×1011m ,由此可估算出太阳每秒辐射的可见光的光子数约多少个.(只要求两位有效数字)【解析】因太阳向各个方向的辐射为均匀的,令σ=1.4x103 J 〃s 〃m 2,可见光所占的能量为η=45%,则太阳每秒辐射的可见光的能量E=σηπ24R ,每个可见光子的能量E 0=h ν,则太阳每秒辐射出的可见光的光子数为: n=hc R E Eσηλπ204=,代入数据可得:4.9×1044个。
3.“光电子的最大初动能”与“光电子的动能”光照射到金属时,电子吸收一个光子的能量h ν后,就可能向各个方向运动,能量一部分消耗于克服核的引力及其它原子阻碍做功,剩余部分转化为初动能.只有从金属表面逸出的电子克服阻力做功最小,具有最大初动能,其值为 E km =h ν - W(式中W 为金属的逸出功),而不从金属表面发射的光电子,需要克服更多的力做更多的功,所以动能E k <E km .【例2】某金属在一束绿光照射下发生了光电效应:则:A.若增加绿光的照射强度,则单位时间内逸出的光电子数目不变B.若改为紫光照射,则逸出的光电子的动能增大C.若改为紫光照射,则逸出的光电子的最大初动能增大D.若改为紫光照射,则单位时间内逸出的光电子数目一定增加【解析】选C. 频率一定的情况下,增大光强意味着照射到金属表面的光子增多,所以逸出的光电子数目应增多,A 错,又因为光电子的最大初动能E km =h ν – W ,改为紫光照射,入射光的频率增加了,同一金属的逸出功是一个定值,所以最大初动能增大,但光子的动能不一定增大,因为离表面深度越大的电子逸出越困难,动能也就越小,所以C 正确B 错,因为P=nh ν,在光强一定的情况下,频率增大,数目减少,故选项D 错.4.“光电流”与“饱和光电流”当入射光频率(ν 〉ν0)固定时,光强增大,意味着撞击金属表面的光子数增多,被撞击出来的光电子数目就按比例增大,由于不同光电子逸出后运动方向不同,部分光电子只有在电场力作用下才能到达阳极,当极间电压U 增大,形成光电流的有效光电子数也增多,所以光电流随电压U 的增加而增大,当U 比较大时,可以认为单位时间逸出的所有光电子恰好都能到达阳极形成光电流,光电流达到饱和值I m ,这时即使再增大U ,光电流也就不会增加,即饱和光电流是一定频率与强度的光照射下的最大光电流.因此在解光电效应的习题时,应注意明确是光电流还是饱和光电流.【例4】如图所示装置,阴极K 及极限波长0λ=0.66m μ的金属制成.若闭合电键,用波长λ=0.50m μ的绿光照射阴极K ,调整两个极板电压,电流表示数为0.64A μ,求:(1)每秒阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能.(2)如果将照射阴极绿光的光强(入射光的强度)增大为原来的2倍,求每秒阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能.【解析】(1)当阴极发射的光电子全部达到阳极时,光电流达到饱和,故每秒发射的光电子个数为: n =12196100.4106.11064.0⨯=⨯⨯=--e I m个根据光电效应方程,光电子的最大初动能应为:E k =h ν– W=0λλc h c h-代入数据可得E km =9.9×10-20 J . (2)如果照射光的频率不变,光强加倍,则每秒内发射的光电子数也加倍、饱和光电流也增大为原来的2倍.根据光电效应实验规律可得每秒阴极发射的光电子个数n ,=2n=8.0×1012;光电子的最大初动能仍然为E km =h ν - W=9.9×10-20 J .。
光电效应知识点总结复习
光电效应知识点总结复习光电效应是指当光线照射到金属表面时,光子与金属表面的电子发生相互作用,使电子从金属中脱离的现象。
以下是光电效应的一些重要知识点的总结复习。
1.光电效应的基本原理:光电效应是基于光子的粒子性质和光与物质之间的相互作用的基本原理。
当光子的能量大于或等于金属表面的逸出功时,光子能够将部分能量传递给金属表面的电子,使其脱离金属表面。
2.光电效应的实验现象:光电效应的实验观察到的主要现象包括:紫外线下金属能发射电子,但红外线下则无法发射电子;随着光的强度增加,光电流呈线性增加;光电流的大小与光的频率有关,而与光的强度无关等。
3.光电效应的逸出功:逸出功是指光子能够将电子从金属表面解离所需的最小能量。
逸出功与金属的物理性质有关,与金属的工作函数密切相关。
4.爱因斯坦光电效应理论:爱因斯坦基于光的粒子性质提出了光电效应的理论,他认为光子具有一定的能量,当光子与金属表面的电子相互作用时,光子的能量将被完全吸收,使电子获得足够的能量从而离开金属表面。
5.光电流和工作电压关系:光电效应产生的光电流与光的强度、频率有关,而与光的波长无关。
光电流与光的强度呈线性关系,而与光的频率成正比。
6.光电子和光电倍增管:光电子是指通过光电效应获得能量的电子。
光电倍增管是一种利用光电效应放大光信号的器件,它能使光信号电压增大数百倍甚至数千倍,用于光电转换、光电放大等。
7.光电效应在现实生活中的应用:光电效应在现实生活中有广泛的应用。
例如,光电器件(如光电二极管、光电传感器等)用于测量光强度、检测物体、实现光电转换等领域;光电池则将太阳能转换为电能,用于太阳能发电等。
8.光电效应的重要意义:光电效应的发现和研究对于量子力学的发展起到了重要的推动作用,为人们理解光与物质之间的相互作用提供了重要的线索。
此外,光电效应的应用也使得光电技术得到了广泛的应用和发展。
以上是光电效应的一些重要知识点的总结复习,希望对你的学习有所帮助。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第9点光电效应中的四对概念辨析
“光电效应”是光的粒子性的一个重要体现,在学习过程中,要分清一些易混淆的概念,如“光子”与“光电子”、“光子的能量”与“入射光的强度”等,这对理解光电效应的规律具有重要意义.
一、“光子”与“光电子”
光子是指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电,是微观领域中的一种粒子;而光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,因此其本质就是电子.
二、“光子的能量”与“入射光的强度”
光子的能量是一份一份的,每一份的能量为ε=hν,其大小由光的频率决定;而入射光的强度是指单位时间内入射光中所包含光子的能量总和,入射光的强度可表示为I=nhν,其中n为光子数.
三、“光电子的最大初动能”与“光电子的初动能”
金属表面的电子,只需克服原子核的引力做功就能从金属表面逸出,那么这些光电子具有最大初动能,其值为E k=hν-W0(式中W0为金属的逸出功).而不从金属表面发射的光电子,在逸出的过程中损失的能量会更多,所以此时光电子的初动能E k′<E k.
四、“光电流”与“饱和光电流”
在一定频率与强度的光照射下,光电流与电压之间的关系为:开始时,光电流随电压U的增大而增大,当U比较大时,光电流达到饱和值I m,这时即使再增大U,在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动,光电流也就不会再增加,即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流.因此在解光电效应的题目时,应注意明确是光电流还是饱和光电流.
对点例题用同一束单色光,在同一条件下,先后照射锌片和银片,都能产生光电效应.在这两个过程中,对下列四个物理量来说,一定相同的是________,可能相同的是________,一定不相同的是________.
A.光子的能量
B.金属的逸出功
C.光电子的初动能
D .光电子的最大初动能
解题指导 光子的能量由光的频率决定,同一束单色光频率相同,因而光子能量相同;逸出功等于电子脱离原子核束缚需要做的最少的功,因此只由材料决定,锌片和银片的光电效应
中,光电子的逸出功一定不相同;由h ν=12
mv 2max +W 0,照射光子能量h ν相同,逸出功W 0不同,则光电子的最大初动能不同;由于光电子吸收光子后到达金属表面的路径不同,途中损失的能量也不同,因而脱离金属时的初动能分布在零到最大初动能之间.所以,在两个不同光电效应的光电子中,初动能是可能相等的.
答案 A C BD
1.利用光子说对光电效应的解释,正确的是( )
A .金属表面的一个电子只能吸收一个光子
B .电子吸收光子后一定能从金属表面逸出,成为光电子
C .金属表面的一个电子吸收若干个光子,积累了足够的能量才能从金属表面逸出
D .无论光子能量大小如何,电子吸收光子并积累了能量后,总能逸出成为光电子 答案 A
解析 根据光电效应规律可知:金属中的一个电子只能吸收一个光子的能量,一个光子的能量也只能交给一个电子.电子吸收一个光子的能量后,动能立即增大,不需要积累能量的过程,不存在一个电子吸收若干个光子的现象,且只有当入射光的能量不低于该金属的逸出功时,才能发生光电效应,即入射光频率不低于金属的极限频率时才能发生光电效应.
2.某金属的逸出功为2.3 eV ,这意味着( )
A .这种金属内部的电子克服原子核引力做2.3 eV 的功即可脱离表面
B .这种金属表层的电子克服原子核引力做2.3 eV 的功即可脱离表面
C .要使这种金属有电子逸出,入射光子的能量可能小于2.3 eV
D .这种金属受到光照时若有电子逸出,则电子离开金属表面时的动能至少等于2.3 eV 答案 B
解析 逸出功指原子的最外层电子脱离原子核克服引力做的功,选B.。