华科电气检测技术 光电效应习题
光电效应的综合问题2
光电效应练习题1、已知铯的截止频率(极限频率)为4.545⨯1014Hz ,钠为6.000⨯1014Hz ,银为1.153⨯1015Hz ,铂为1.529⨯1015Hz ,当用波长为0.375μm的光照射它们时,可以发生光电效应的是(普朗克常量= 6.63⨯10-34 J.s)()A.铯 B.钠C.银 D.铂2、在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图所示,这时()A.锌板带正电,指针带负电B.锌板带正电,指针带正电C.锌板带负电,指针带正电D.锌板带负电,指针带负电3、用某种色光照射到金属表面时,金属表面有光电子飞出,如果光的强度减弱而频率不变,则()A.光的强度减弱到某一最低数值时,就没有光电子飞出B.逸出的光电子的最大初动能减小C.单位时间内飞出的光电子数目减少D.单位时间内逸出的光电子数目和最大初动能都减小4、用绿光照射一光电管,能产生光电效应,欲使光电子从阴极射出时的最大初动能增大,应()A.改用红光照射 B.增大绿光的强度C.增大光电管的加速电压 D.改用紫光照射5、一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光,分别照射到相同的金属板a、b、c上,如图所示,已知金属板b有光电子放出,则可知()A.板a一定不放出光电子B.板a一定放出光电子C.板c一定不放出光电子D.板c一定放出光电子6、已知单色光1的光子能量大于单色光2的光子能量。
下列关于这两种单色光的叙述中正确的是:()A.如果用单色光1照射某种金属表面,能够发出光电子;那么用单色光2照射这种金属表面,也一定能够发出光电子B.如果用单色光2照射某种金属表面,能够发出光电子;那么用单色光1照射这种金属表面,也一定能够发出光电子C.如果分别用单色光1和2照射同一双缝干涉实验装置得到干涉条纹,色光1的相邻条纹的距离小于色光2的相邻条纹的距离D.如果分别用单色光1和2照射同一双缝干涉实验装置得到干涉条纹,色光1的相邻条纹的距离大于色光2的相邻条纹的距离7、真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ1和λ2)制成,板面积为S ,间距为d .现用波长为λ (λ1<λ<λ2)的单色光持续照射两板内表面,则电容器的最终带电量Q 正比于( )A .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-11λλλλS dB ..⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-22λλλλS dC .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-11λλλλd SD . ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-22λλλλd S 8、在图甲所示的装置中,K 为一金属板,A 为金属电极,都密封在真空的玻璃管中,W 为由石英片封盖的窗口,单色光可通过石英片射到金属板K 上,E 为输出电压可调的直流电源,其负极与电极A 相连,A 是电流表,实验发现,当用某种频率的单色光照射K 时,K 会发出电子(光电效应),这时,即使A 、K 之间的电压等于零,回路中也有电流.当A 的电势低于K 时,而且当A 比K 的电势低到某一值Uc 时,电流消失,U c 称为截止电压,当改变照射光的频率ν,截止电压Uc 也将随之改变,其关系如图乙所示,如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据,又知道了电子电量,则( )A .可得该金属的极限频率B .可求得该金属的逸出功C ..可求得普朗克常量D ..可求得电子的质量9、如图3所示是测定光电效应产生的光电子比荷的实验原理简图。
第2章2.2光电效应练习题
1.光电效应中,从同一金属逸出的电子动能的最大值()A.只跟入射光的频率有关B.只跟入射光的强度有关C.跟入射光的频率和强度都有关D.除跟入射光的频率和强度有关外,还和光照时间有关解析:选A.根据光电效应的规律可知,光电子最大初动能E k值取决于入射光频率ν,故选项A正确.2.在电磁波谱中按波长从大到小依次是:紫外线、X射线、γ射线.用某一频率的X射线照射某一金属板时,恰能发生光电效应,则()A.用紫外线照射这块金属板,不能发生光电效应B.用γ射线照射该金属板,能发生光电效应C.若使X射线的强度增大,光电子的最大初动能也增大D.若使X射线的频率增大,光电流的饱和值也增大解析:选AB.波长越长,频率越低,所以紫外线不能发生光电效应,而γ射线能发生,A、B正确,最大初动能与强度无关,则C错.光电流的饱和值与频率无关,则D错.3.光电效应实验的装置如图所示,则下面说法中正确的是()A.用紫外线照射锌板,验电器指针会发生偏转B.用红外线照射锌板,验电器指针会发生偏转C.锌板带的是负电荷D.使验电器指针发生偏转的是正电荷解析:选AD.用紫外线照射连接灵敏验电器的锌板,验电器的指针就张开一个角度,进一步验证知道锌板带的是正电.这是由于在紫外线照射下,锌板中有一部分自由电子从表面飞出去,锌板缺少电子,于是带正电.验电器与锌板相连,验电器也带正电.所以选项A、D正确.4.沿一定方向运动的光子与一个原来静止的自由电子发生碰撞,碰后自由电子向某一方向运动,而光子沿另一方向散射出去,这个散射出去的光子与入射前相比较()A.速率增大B.波长增大C.频率增大D.能量增大解析:选B.碰撞时光子动量要减小,由p=hλ知,λ变大;同时能量也会减小.5.(2012·高考江苏卷)A、B两种光子的能量之比为2∶1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为E A、E B.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功.解析:光子能量ε=hν,动量p=hλ,且ν=cλ得p=εc,则p A∶p B=2∶1A照射时,光电子的最大初动能E A=εA-W0.同理,E B=εB-W0解得W0=E A-2E B.答案:2∶1E A-2E B一、选择题1.一束绿光照射某金属发生了光电效应,则下列选项中正确的是()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.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子将具有更大的动能C.若改用紫光照射,则逸出的光电子将具有更大的动能D.若改用紫光照射,则单位时间内逸出的光电子数目增加解析:选C.在光电效应中,入射光的频率决定能否发生光电效应,在能产生光电效应时,入射光的强度影响单位时间内逸出的光电子数目,入射光的频率影响逸出光电子的初动能的大小.选项C正确.2.光子有能量,也有动量,动量p=h/λ,它也遵守有关动量的规律.如图所示,真空中,有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO′在水平面内灵活地转动,其中左边是圆形黑纸片(吸收光子),右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片(反射光子).当用平行白光垂直照射这两个圆面时,关于装置开始转动情况(俯视)的下列说法中正确的是()A.顺时针方向转动B.逆时针方向转动C.都有可能D.不会转动解析:选B.设入射光子的动量为p,由于黑纸片吸收光子,光子的动量变化量的大小Δp1=p,白纸片反射光子,光子的动量变化量的大小Δp2=2p,根据动量定理可知,光子对白纸片的冲击力大些.3.利用光子说对光电效应进行解释,下列正确的是()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,电子吸收光子并累积能量后,总能逸出成为光电子解析:选A.根据光子说,金属中的一个电子一次只能吸收一个光子,若所吸收的光子频率大于金属的极限频率,电子才能逃离金属表面,成为光电子,且光子的吸收是瞬时的,不需时间的积累,故A选项正确.4.已知一光电管阴极的极限频率为ν0,现将频率大于ν0的光照射在阴极上()A .照射在阴极上光的强度愈大,单位时间产生的光电子数愈多B .加在光电管间的正向电压愈大,通过光电管光电流的饱和值也愈大C .为了阻止光电子到达阳极,必须在光电管间加一足够高的反向电压D .阴极材料的逸出功等于hν0解析:选ACD.由光电效应方程得,发生光电效应时光强较大时,包含的光子数较多,照射金属时产生的光电子多,因而饱和电流大,所以饱和电流与光强成正比,与加在光电管间的正向电压无关.5.下列对光子的认识,正确的是( )A .光子说中的光子就是牛顿在微粒说中所说的粒子B .光子说中的光子就是光电效应中的光电子C .在空间传播中的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子D .光子的能量跟光的频率成正比解析:选CD.根据光子说,在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子;而牛顿的“微粒说”中的微粒指的是宏观世界的微小颗粒,光电效应中的光电子指的是金属内的电子吸收光子后克服原子核的库仑引力等束缚,逸出金属表面,称为光电子,故A 、B 选项错误而C 选项正确.由E =hν知,光子能量E 与其频率ν成正比,故D 选项正确.6.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能E k 随入射光频率ν变化的E k -ν图像,已知钨的逸出功是3.28 eV ,锌的逸出功是3.34 eV ,若将两者的图像分别用实线与虚线画在同一个E k -ν图上,则下图中正确的是( )解析:选A.根据光电效应方程E k =h ν-W 0可知E k -ν图像的斜率为普朗克常量h ,因此图中两线应平行,知C 、D 错;图线与横轴的交点表示恰能发生光电效应(光电子动能为零)时的入射光频率即极限频率.由光电效应方程可知,逸出功越大的金属对应的入射光的频率越高,所以能使金属锌发生光电效应的极限频率较高,所以A 对,B 错.7.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0,下列说法正确的是( )A .当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B .当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hν0C .当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大,则逸出功增大D .当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍 解析:选AB.因照射光的频率大于极限频率产生光电效应,所以A 正确.因为极限频率为ν0,所以W =hν0,再E k =h ν-W 得,E k =2h ν0-h ν0=h ν0,B 正确.因为逸出功是光电子恰好逸出时需要的功,对于同种金属是恒定的,故C 项错误,由E k =h ν-W =h ν-h ν0=h (ν-ν0),当ν加倍时;E k ′E k =2ν-ν0ν-ν0≠2,故D 项错. 8.分别用波长为λ和34λ的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1∶2,以h 表示普朗克常量,c 表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为( )A.hc 2λB.2hc 3λC.3hc 4λD.4h λ5c解析: 选B.根据爱因斯坦光电效应方程E k =h ν-W 0和ν=c λ得 E k =h c λ-W 0,E k ′=h c 34λ-W 0 且E k ∶E k ′=1∶2 解得 W 0=2hc 3λ. 9.(2012·临沂高三模拟)利用光电管研究光电效应实验如图所示,用频率为ν1的可见光照射阴极K ,电流表中有电流通过,则( )A .用紫外光照射,电流表中不一定有电流通过B .用红外光照射,电流表中一定无电流通过C .用频率为ν1的可见光照射K ,当滑动变阻器的滑动触头移到A 端,电流表中一定无电流通过D .用频率为ν1的可见光照射K ,当滑动变阻器的滑动触头向B 端滑动时,电流表示数可能不变解析:选D.因紫外光的频率比可见光的频率高,所以用紫外线照射时,电流表中一定有电流通过,A 错.因不知阴极K 的极限频率,所以用红外光照射时,不一定发生光电效应,B 错.即使U AK =0,电流表中也有电流,所以C 错.当滑动触头向B 端滑动时U AK 增大.阳极A 吸收光电子的能力增强,光电流会增大,当所有光电子都到达阳极A 时,电流达到最大,即饱和电流.若在滑动前,电流已经达到饱和电流,那么再增大U AK ,光电流也不会增大,所以D 对.二、非选择题10.(2011·高考新课标全国卷)在光电效应实验中,某金属的截止频率相应的波长为λ0,该金属的逸出功为________.若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做实验,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 .解析:由W =hν0=h c λ0,又eU =E k ,且E k =h ν-W ,ν=c λ,所以U =hc e ⎝⎛⎭⎫1λ-1λ0=hc e (λ0-λ)λλ0. 答案:h c λ0 hc e(λ0-λ)λλ0 11.氦氖激光器发射波长为6328 A 的单色光.试计算这种光的一个光子的能量为多少?若激光器的发光功率为18 mW ,则每秒种发射多少个光子?解析:由能量转化和守恒定律知,发光功率等于单位时间内发射的光子能量总和,求得单个光子能量,就可求出光子个数.ε=h ν,c =νλ所以ε=hc λ=6.63×10-34×3×1086328×10-10 J =3.14×1019 J =1.96 eV因为发光功率等于单位时间内发射光子的总能量,所以Pt =nε(n 是每秒发射的光子数)所以n =Pt ε=18×10-3×13.14×10-19=5.73×1016(个). 答案:1.96 eV 5.73×1016个12.用某种单色光照射植物使其发生光合作用,假设此种单色光的频率为ν,每秒有n 0个光子被植物吸收,又知每摩尔葡萄糖经呼吸作用分解为二氧化碳和水,放出的能量为Q ,则经过一分钟,由光合作用产生了多少摩尔葡萄糖?以这种单色光照射某种金属板,能放出电子,已知遏止电压为U ,则金属的逸出功为多少?解析:由呼吸作用分解每摩尔葡萄糖所放出的能量,可得光合作用合成一摩尔葡萄糖所需的能量,再由光子所带能量可得到1 min 合成多少葡萄糖,由遏止电压可得光电子的最大初动能,进而得到金属板的最大逸出功.1 min 由植物吸收的光子所带的能量W =60n 0h ν.由每摩尔葡萄糖分解为CO 2和水释放的能量为Q 可知,每合成1 mol 葡萄糖所需能量为Q ,所以1 min 内合成葡萄糖的物质的量为n =W Q =60n 0h νQ. 光电子的最大初动能E k =12m e v 2=Ue . 由hν=W +E k ,得逸出功W =hν-Ue .答案:60n 0h νQhν-Ue。
光电效应练习题
光电效应练习题一、选择题1. 光电效应是指光照射到金属表面时,金属会释放出电子的现象。
这种现象是由哪位科学家首先发现的?A. 爱因斯坦B. 普朗克C. 赫兹D. 麦克斯韦2. 根据光电效应的实验结果,以下哪个条件是电子从金属表面释放的必要条件?A. 光的强度B. 光的波长C. 金属的温度D. 光的频率3. 爱因斯坦在解释光电效应时提出了光子的概念。
光子的能量与其频率的关系是:A. E = hνB. E = c/νC. E = 1/νD. E = 1/hν4. 光电效应的阈频率是指:A. 电子从金属表面释放的最小频率B. 电子从金属表面释放的最大频率C. 光的强度达到最大时的频率D. 光的波长达到最大时的频率5. 光电效应中,电子的最大动能与光的频率成正比,这一结论是由以下哪位科学家提出的?A. 普朗克B. 爱因斯坦C. 波尔D. 德布罗意二、填空题6. 光电效应的实验现象表明,只有当入射光的频率大于金属的________时,电子才能被释放出来。
7. 根据光电效应方程E_km = hν - W_0,其中E_km表示电子的最大动能,h是普朗克常数,ν是入射光的频率,W_0是________。
8. 光电效应的实验结果不支持经典波动理论,而是支持了________理论。
9. 光电效应的发现对量子力学的发展起到了重要的推动作用,其中________的提出是关键。
10. 光电效应中,如果入射光的频率增加,电子的最大初动能将________。
三、简答题11. 简述光电效应的基本原理及其实验现象。
12. 解释为什么说光电效应是量子理论的实验基础之一。
13. 描述光电效应方程E_km = hν - W_0的物理意义,并解释W_0的来源。
14. 根据光电效应,解释为什么金属在光照射下会释放电子。
15. 光电效应在现代科学技术中有哪些应用?请列举至少两个实例。
四、计算题16. 假设一束频率为5.0×10^14 Hz的光照射到某种金属表面,已知该金属的逸出功为5.0 eV。
光电效应习题(有答案)..
黑体辐射和能量子的理解一、基础知识1、能量子(1)普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.(2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h=6.63×10-34J·s.2、光子说:(1)定义:爱因斯坦提出的大胆假设。
容是:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.63×10-34J·s.二、练习1、下列可以被电场加速的是( B)A.光子B.光电子C.X射线D.无线电波2、关于光的本性,下列说法中不正确的是(B )A.光电效应反映光的粒子性B.光子的能量由光的强度所决定C.光子的能量与光的频率成正比D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子对光电效应实验的理解一、基础知识(用光电管研究光电效应的规律)1、常见电路(如图所示)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、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U c.(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小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率.(3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功.二、练习1、如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零.(1)求此时光电子的最大初动能的大小;(2)求该阴极材料的逸出功.答案(1)0.6 eV (2)1.9 eV解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时,光电子的最大初动能为E km,阴极材料逸出功为W0当反向电压达到U0=0.60 V以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此eU0=E km由光电效应方程知E km =hν-W 0由以上二式得E km =0.6 eV ,W 0=1.9 eV.2、如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴极K 上时,电路中有光电流,则(说明:右侧为正极) ( )A .若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定没有光电流B .若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定有光电流C .增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大D .若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生答案 B解析 用波长为λ0的光照射阴极K ,电路中有光电流,说明入射光的频率ν=c λ0大于金属的极限频率,换用波长为λ1的光照射阴极K ,因为λ1>λ0,根据ν=c λ可知,波长为λ1的光的频率不一定大于金属的极限频率,因此不一定能发生光电效应现象,A 错误;同理可以判断,B 正确;光电流的大小与入射光的强度有关,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 的增加而增大,当U 增大到一定程度时,光电流达到饱和值,这时即使再增大U ,在单位时间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,增大电源电压,若光电流达到饱和值,则光电流也不会增大,C 错误;将电源极性反接,若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功,电路中仍有光电流产生,D 错误. 3、(双选)如图所示, 在研究光电效应的实验中, 发现用一定频率的A 单色光照射光电管时, 电流表指针会发生偏转, 而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应( AC )A. A 光的频率大于B 光的频率B. B 光的频率大于A 光的频率C. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a4、 如图所示,当电键K 断开时,用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极P ,发现电流表读数不为零。
光电效应练习题(含详解)
光电效应练习题(含详解)题目1一束波长为400 nm的光照射到金属表面,下列说法中正确的是:A. 金属中的自由电子所受的引力将电子束反射回光源B. 电子从金属中逸出所需的能量与光束的频率无关C. 光电效应是指金属在光照射下产生的电磁波D. 光电效应的实验证明了光是由微粒组成的正确答案:B解析:根据光电效应的基本原理,光照射到金属表面时,能量传递给金属中的电子,使其逸出金属,形成光电流。
根据爱因斯坦的光电效应理论,逸出金属所需的最小能量与光的频率有关,而与光的强度无关。
因此,选项B是正确的。
题目2以下哪一项是光电效应的应用之一?A. 太阳能电池B. 望远镜C. 激光器D. X射线机正确答案:A解析:太阳能电池是利用光电效应将光能转化为电能的装置,因此是光电效应的一种应用。
选项B的望远镜和选项C的激光器并没有直接与光电效应相关,而选项D的X射线机是利用X射线的特性进行成像和诊断的,与光电效应不同。
题目3下列哪个物理学家对光电效应做出了重要贡献?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 麦克斯韦D. 狄布罗意正确答案:B解析:爱因斯坦是对光电效应做出了重要贡献的物理学家。
他提出了能量子概念,并根据实验观测结果提出了光电效应的理论解释,被称为光电效应的创立者。
选项A的牛顿是光的色散等问题的研究者,与光电效应不直接相关;选项C的麦克斯韦是电磁学方程的发现者,与光电效应不直接相关;选项D的狄布罗意是波粒二象性理论的提出者,对光电效应的研究没有直接的贡献。
题目4光电效应中,光子的能量与下列哪个物理量成正比?A. 光的波长B. 光的频率C. 光的强度D. 光的速度正确答案:B解析:根据光电效应的基本原理,光子的能量与光的频率成正比,与光的波长无关。
光的频率越大,光子的能量越大,逸出金属所需的能量也越大。
因此,选项B是正确的。
光电效应习题(有答案)..
黑体辐射和能量子的理解一、基础知识1、能量子(1)普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.(2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h=6.63×10-34J·s.2、光子说:(1)定义:爱因斯坦提出的大胆假设。
内容是:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.63×10-34 J·s.二、练习1、下列可以被电场加速的是( B )A.光子B.光电子 C.X射线 D.无线电波2、关于光的本性,下列说法中不正确的是( B )A.光电效应反映光的粒子性B.光子的能量由光的强度所决定C.光子的能量与光的频率成正比D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子对光电效应实验的理解一、基础知识(用光电管研究光电效应的规律)1、常见电路(如图所示)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、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U c.(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小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率.(3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功.二、练习1、如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零.(1)求此时光电子的最大初动能的大小;(2)求该阴极材料的逸出功.答案(1)0.6 eV (2)1.9 eV解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时,光电子的最大初动能为E km,阴极材料逸出功为W0当反向电压达到U0=0.60 V以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此eU0=E km 由光电效应方程知E km=hν-W0由以上二式得E km=0.6 eV,W0=1.9 eV.2、如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴极K 上时,电路中有光电流,则(说明:右侧为正极) ( )A .若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定没有光电流B .若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定有光电流C .增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大D .若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生答案 B解析 用波长为λ0的光照射阴极K ,电路中有光电流,说明入射光的频率ν=c λ0大于金属的极限频率,换用波长为λ1的光照射阴极K ,因为λ1>λ0,根据ν=c λ可知,波长为λ1的光的频率不一定大于金属的极限频率,因此不一定能发生光电效应现象,A 错误;同理可以判断,B 正确;光电流的大小与入射光的强度有关,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 的增加而增大,当U 增大到一定程度时,光电流达到饱和值,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,增大电源电压,若光电流达到饱和值,则光电流也不会增大,C 错误;将电源极性反接,若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功,电路中仍有光电流产生,D 错误. 3、(双选)如图所示, 在研究光电效应的实验中, 发现用一定频率的A 单色光照射光电管时, 电流表指针会发生偏转, 而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应( AC )A. A 光的频率大于B 光的频率B. B 光的频率大于A 光的频率C. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a4、 如图所示,当电键K 断开时,用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极P ,发现电流表读数不为零。
光电效应习题(有答案)..
黑体辐射和能量子的理解一、基础知识1、能量子(1)普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.(2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h=6.63×10-34J·s.2、光子说:(1)定义:爱因斯坦提出的大胆假设。
内容是:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.63×10-34J·s.二、练习1、下列可以被电场加速的是( B )A.光子 B.光电子C.X射线D.无线电波2、关于光的本性,下列说法中不正确的是( B )A.光电效应反映光的粒子性B.光子的能量由光的强度所决定C.光子的能量与光的频率成正比D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子对光电效应实验的理解一、基础知识(用光电管研究光电效应的规律)1、常见电路(如图所示)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、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.(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小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率.(3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功.二、练习1、如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零.(1)求此时光电子的最大初动能的大小;(2)求该阴极材料的逸出功.答案(1)0.6 (2)1.9解析设用光子能量为2.5 的光照射时,光电子的最大初动能为,阴极材料逸出功为W0当反向电压达到U0=0.60 V以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此0=由光电效应方程知=hν-W0由以上二式得=0.6 ,W0=1.9 .2、如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时,电路中有光电流,则(说明:右侧为正极)( )A.若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时,电路中一定没有光电流B.若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时,电路中一定有光电流C.增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大D.若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生答案B解析用波长为λ0的光照射阴极K,电路中有光电流,说明入射光的频率ν=大于金属的极限频率,换用波长为λ1的光照射阴极K,因为λ1>λ0,根据ν=可知,波长为λ1的光的频率不一定大于金属的极限频率,因此不一定能发生光电效应现象,A错误;同理可以判断,B正确;光电流的大小与入射光的强度有关,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的增加而增大,当U增大到一定程度时,光电流达到饱和值,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,增大电源电压,若光电流达到饱和值,则光电流也不会增大,C错误;将电源极性反接,若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功,电路中仍有光电流产生,D错误.3、(双选)如图所示, 在研究光电效应的实验中, 发现用一定频率的A单色光照射光电管时, 电流表指针会发生偏转, 而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应( )A. A光的频率大于B光的频率B. B光的频率大于A光的频率C. 用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD. 用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a4、如图所示,当电键K断开时,用光子能量为2.5的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。
光电效应练习题
光电效应练习题一、选择题1.当用一束紫外线照射装在原不带电的验电器金属球上的锌板时,发生了光电效应,这时发生的现象是[]A.验电器内的金属箔带正电B.有电子从锌板上飞出来C.有正离子从锌板上飞出来D.锌板吸收空气中的正离子2.一束绿光照射某金属发生了光电效应,对此,以下说法中正确的是[] 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.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加C.若改用紫光照射,则逸出光电子的最大初动能增加D.若改用紫光照射,则单位时间内逸出的光电子数目一定增加3.在光电效应实验中,如果需要增大光电子到达阳极时的速度,可采用哪种方法?[]A.增加光照时间B.增大入射光的波长C.增大入射光的强度D.增大入射光频率4、(2009年上海卷)光电效应的实验结论是:对于某种金属A.无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B.无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应C.超过极限频率的入射光强度越弱,所产生的光电子的最大初动能就越小D.超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大5.三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面,均恰能使金属中逸出光电子,若三种入射光的波长λA>λB>λC,则[] A.用入射光A照射金属b和c,金属b和c均可发出光电效应现象B.用入射光A和B照射金属c,金属c可发生光电效应现象C.用入射光C照射金属a与b,金属a、b均可发生光电效应现象D.用入射光B和C照射金属a,均可使金属a发生光电效应现象6.下列关于光子的说法中,正确的是[]A.在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子B.光子的能量由光强决定,光强大,每份光子的能量一定大C.光子的能量由光频率决定,其能量与它的频率成正比D.光子可以被电场加速7.用光照射金属表面,没有发射光电子,这可能是( )(A)入射光强度太小(B)照射的时间太短(C)光的波长太短(D)光的频率太低8.光照射到某金属表面,金属表面有光电子逸出,则( )(A)若入射光的频率增加,光的强度减弱,那么逸出电子的最大初动能可能不变(B)若入射光的频率不变,光的强度减弱,那么单位时间内逸出电子数目减少(C)若入射光的频率不变,光的强度减弱到不为零的某一数值时,可能不再有电子逸出(D)若入射光的频率增加,而强度不变,那么单位时间内逸出电子数目不变,而光电子的最大初动能增大9.如图所示,用一束光照射光电管时,电流表A中有一定读数,下列措施中有可能使电流表的示数增大的是()(A)增大入射光的频率(B)增大入射光的强度(C)滑片P向右移动(D)滑片P向左移动10、如图所示,用一束光照射光电管时,电流表A中有一定读数,下列措施中有可能使电流表的示数增大的是()(A)增大入射光的频率(B)增大入射光的强度(C)滑片P向右移动(D)滑片P向左移动11、关于光电效应,有如下几种陈述,其中正确的是A.金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B.光电流的强度与入射光的强度无关C.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大D.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应12、如图所示,电路中所有元件完好,光照射到阴极上时,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. 电源正负极接反。
光电效应练习题
光电效应练习题光电效应是指当光照射到金属表面时,光子的能量足以将金属中的电子击出并形成电流的现象。
该现象在物理学中具有重要的意义,并在实际应用中得到广泛的应用。
为了更好地理解和掌握光电效应的相关知识,下面将提供一些光电效应的练习题,以供大家练习和检验自己的学习成果。
练习题一:1. 光电效应的基本原理是什么?请用简洁明了的语言进行解释。
2. 光电效应的关键参数有哪些?请简要列举并解释其作用。
3. 当紫外线照射到金属表面时,光电效应是否发生?为什么?4. 当红光照射到金属表面时,光电效应是否发生?为什么?练习题二:1. 如果用砷化铟(InAs)代替锗(Ge)作为光电效应器件的材料,会有什么效果?请解释原因。
2. 在光电效应中,光的频率和光电流之间是否存在一定的关系?如果存在,请说明关系,并给出支持你观点的理由。
3. 请简要解释光电效应对于太阳能电池的重要性,并提出你认为的再利用光电效应的方式。
4. 为什么光电效应实验中可以使用钠光源?请简要解释原因。
练习题三:1. 为了增加光电效应的产生,应该如何选择光强?请解释你的答案。
2. 光电效应是否会受到温度的影响?为什么?3. 提出你认为的改善光电效应的方法,并解释你的观点。
4. 为什么使用反射镜可以增加光电效应的产生?请简要解释原因。
练习题四:1. 请简要说明光电效应和康普顿效应之间的区别与联系。
2. 光电效应中的动能定理是什么?请用公式进行表述。
3. 光电效应的实验中,为什么需要使用防止光线散射的措施?请简要解释原因。
4. 光电效应的实验装置中,如何测量光电电流和光电电压?请提供你的方案。
以上是关于光电效应的一些练习题,希望能帮助大家加深对光电效应的理解和掌握。
在解答问题的过程中,可以借助书籍、互联网等资源进行查找和学习,以提高对光电效应的知识储备。
祝大家顺利完成练习,并取得优异的成绩!。
光电效应习题(有答案)
光电效应习题(有答案)黑体辐射和能量子的理解、基础知识1能量子(1) 普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值£叫做能量子.⑵能量子的大小:尸h v其中V是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h= 6.63X 10「34 J s:2、光子说:(1) 定义:爱因斯坦提出的大胆假设。
内容是:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为尸hv,其中h是普朗克常量,其值为 6.63X 10一34 J s:二、练习1、下列可以被电场加速的是(BA .光子B .光电子2、关于光的本性,下列说法中不正确的是(A .光电效应反映光的粒子性B. 光子的能量由光的强度所决定C. 光子的能量与光的频率成正比)C. X射线 D .无线电波B )D. 光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子对光电效应实验的理解、基础知识(用光电管研究光电效应的规律)1常见电路(如图所示)2、两条线索(1) 通过频率分析:光子频率高T光子能量大T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T光子数目多T产生的光电子多T光电流大.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U c.(2) 截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小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率.(3) 逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功.、练习1、如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零.(1)求此时光电子的最大初动能的大小;⑵求该阴极材料的逸出功.答案(1)0.6 eV (2)1.9 eV解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时,光电子的最大初动能为E km,阴极材料逸出功为W o当反向电压达到U0= 0.60 V以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此eU0 = 由光电效应方程知E km = hb W彳I- 吩—由以上—式得E km = 0.6 eV, W0= 1.9 eV.2、如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为?o的光照到阴极K上时,电路中有光电流,则(说明:右侧为正极)A ?若换用波长为0(0> 0)的光照射阴极K时,电路中一定没有光电流B .若换用波长为0( 0< 0)的光照射阴极K时,电路中一定有光电流C.增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大D ?若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生答案Bc解析用波长为0的光照射阴极K,电路中有光电流,说明入射光的频率=0大于金属的极限频率,换用波长为0的光照射阴极K,因为0> 0,根据v= £可知,波长为0的光的频率不一定大于金属的极限频率,因此不一定能发生光电效应现象,A错误;同理可以判断,B正确;光电流的大小与入射光的强度有关,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的增加而增大,当U增大到一定程度时,光电流达到饱和值,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,增大电源电压,若光电流达到饱和值,则光电流也不会增大,C错误;将电源极性反接,若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功,电路中仍有光电流产生,D错误.3、(双选)如图所示,在研究光电效应的实验中,发现用一定频率的A单色光照射光电管时电流指针会发生偏转,而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应(AC )表A.A光的频率大于B光的频率B.B光的频率大于A光的频率4、如图所示,当电键 K 断开时,用光子能量为 2.5 eV 的一束光照射阴极P ,发现电流表读数不为零。
光电效应练习题(含答案)
光电效应规律和光电效应方程一、选择题1.下列关于光电效应实验结论的说法正确的是()A.对于某种金属,无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B.对于某种金属,无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应C.对于某种金属,超过极限频率的入射光强度越大,所产生的光电子的最大初动能就越大D.对于某种金属,发生光电效应所产生的光电子,最大初动能与入射光的频率成正比【解析】选A. 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,与入射光的强度、光照时间无关,所以光的频率小于极限频率就不能产生光电效应,故A正确,B错误.根据光电效应方程E k=hν-W0,可知入射光的频率大于极限频率时,频率越高,光电子的最大初动能越大,与入射光强度无关,故C错误.根据光电效应方程E k=hν-W0,可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系,故D错误.2.在光电效应实验中,用频率为ν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ν的光照射,一定不发生光电效应D.改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大【解析】选AD.增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积的光电子数增加,则光电流将增大,故选项A正确;光电效应是否发生取决于照射光的频率,而与照射强度无关,故选项B错误;用频率为ν的光照射光电管阴极,发生光电效应,用频率较小的光照射时,若光的频率仍大于极限频率,则仍会发生光电效应,选项C错误;根据hν-W0=21mv2可知,增加照射光频率,光电子的最大初动能也增大,故选项D正确.3.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开了一个角度,如图所示,这时()A.锌板带正电,指针带负电B.锌板带正电,指针带正电C.锌板带负电,指针带正电D.锌板带负电,指针带负电【解析】选B.弧光灯照射锌板发生光电效应,锌板上有电子逸出,锌板带正电,验电器指针也带正电,故B正确4.关于光电效应有如下几种叙述,其中叙述正确的是()A.金属的逸出功与入射光的频率成正比ssB .饱和光电流与入射光强度有关C .用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的最大初动能要大D .光电效应几乎是瞬时发生的【解析】选BD.金属的逸出功取决于金属本身,故A 错误;逸出的光电子数与入射光的强度有关,即饱和光电流与入射光的强度有关,故B 正确;由光电效应方程E k =hν-W 0 可知,入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大,红外线的频率小于可见光的频率,所以用红外线照射金属产生的光电子的最大初动能较小,C 错误;光电效应几乎是瞬时发生的,D 正确.5.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能.若有N 个频率为ν的光子打在光电池极板上,这些光子的总能量为(h 为普朗克常量)( )A .hν B.21Nhν C .Nhν D .2Nhν 【解析】选C. 据光子说可知,光子能量与频率有关,一个光子能量为ε=hν ( h 为普朗克常量),N 个光子的能量为Nhν,所以选项C 正确.6.用绿光照射一光电管,产生了光电效应,欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加,下列做法可取的是( ) A .改用红光照射 B .增大绿光的强度C .增大光电管上的加速电压D .改用紫光照射【解析】选D.由爱因斯坦光电效应方程hν=W 0+21mv 2,在逸出功一定时,只 有增大光的频率,才能增加最大初动能,与光的强度无关,D 对.7.在光电效应实验中,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】选A.由爱因斯坦光电效应方程程E k =hν-W 0 可知:Ek 只与频率ν有关,故选项B 、C 、D 错误,选项A 正确8.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,都能发生光电效应现象.对于这两个过程,下列四个物理量中,一定不同的是( )A .单位时间内逸出的光电子数B .反向截止电压C .饱和光电流D .光电子的最大初动能【解析】选BD.单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强度决定,所以可能相同,故A 、C 错误;用同一种单色光照射,光电子的能量相同,不同金属的逸出功不同,根据光电效应方程E k =hν-W 0 可得光电子的最大初动能一定不同,D 正确;再根据E k =eU c 知,反向截止电压一定不同,B 正确9.研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光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U AK 的关系图象中,正确的是( )s【解析】选C. 虽然入射光强度不同,但光的频率相同,所以遏止电压相同;又因当入射光强时,单位时间逸出的光电子多,饱和光电流大,所以选C.10.在光电效应实验中,分别用频率为νa 、νb 的单色光a 、b 照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为U a 和U b 、光电子的最大初动能分别为E ka 和E kb 。
光电效应单元练习题(最全)word资料
光电效应单元练习题(最全)word资料三、光电效应单元练习题一、选择题1.按照玻尔理论,一个氢原子中的电子从半径为r a的圆周轨道上自发地直接跃迁到一个半径为r b的圆周轨道上,r a>r b,在此过程中[]A.原子要发出一系列频率的光子B.原子要吸收一系列频率的光子C.原子要发出某一频率的光子D.原子要吸收某一频率的光子2.激光器输出功率为P瓦,它每秒发出的光子数为[]A.Ph/λc B.Pλ/hcC.Pc/hλD.Pλc/h3.处于基态的氢原子被一束单色光照射后,能辐射出三种频率分别为1、2、的光子,且1>2>3,则λ射光的频率可能为[]3A.1 B.2+ 3 C.2 D.34.对光电效应的解释,正确的是[]A.金属内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逸出时需要做的最小功,光电效应便不能发生了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,因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同5.下列哪些说法是正确的是[]A.光子说完全否定了波动说B.光的波粒二象性是指光与宏观概念中的波与粒子很相似C.光的波动说和光子说都有其正确性,但又都是不完善的,都有不能解释的实验现象D.光的波粒二象性才是对光的本性的正确认识二、填空题6.发光功率为P的点光源,向外辐射波长为λ的单色光,均匀投射到以光源为球心、半径为R的球面上.已知普朗克常量为h,光速为C,则在球面上面积为S的部分,每秒钟有_______个光子射入.7.已知铯的极限频率4.545×1014Hz.钠的极限频率为6.000×1014Hz,银的极限频率为1.153×1015Hz,铂的极限频率为1.529×1015Hz.当用波长为0.375μm的光照射它们时,可发生光电效应的物质是________8.一单色光在某种介质中的传播速度为1.5×108m/s,它在介质中的波长为300nm,这种光的频率为_______Hz,在真空中的波长为________这种光子的能量为_______J.9.某原子的核外电子从第三能级跃迁到第二能级时能辐射出波长为λ1的光,从第二能级跃迁到第一能级时能辐射出波长为λ2的光,则电子从第三能级跃迁到第一能级时能发出波长为_______的光.三、计算题10.用频率为6.00×1014Hz的光照射钠片,恰可使钠发生光电效应,现改用频率为8.00×1014Hz的紫外线照射,飞出的光电子的最大初动能应该为多少?11.氢原子的核外电子可以在半径为2.12×10-10m的轨道上运动,试求在这个轨道上运动时,电子的速度是多少?(m e=9.1×10-30kg)四、单元练习题答案一、选择题1.C2.B3.AB4.BC5.CD 二、填空题7.铯和钠8.5.5×1014,6×10-7,3.3×10-199.λ1λ2/(λ1+λ2)三、计算题10.1.33×10-19J 11.1.2×106m/s二、功和能、动能、动能定理练习题一、选择题1.如图1所示,一木块放在光滑水平面上,一子弹水平射入木块中,射入深度为d,平均阻力为f.设木块离原点s远时开始匀速前进,下列判断正确的是[ ]A.功fs量度子弹损失的动能B.f(s+d)量度子弹损失的动能C.fd量度子弹损失的动能D.fd 量度子弹、木块系统总机械能的损失2.下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,正确的是[ ] A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C.物体在合外力作用下作变速运动,动能一定变化D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零3.关于做功和物体动能变化的关系,不正确的是[ ]A.只要动力对物体做功,物体的动能就增加B.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差D.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化4.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度2m/s,则下列说法正确的是[ ]A.手对物体做功12J B.合外力对物体做功12JC.合外力对物体做功2J D.物体克服重力做功10 J5.如图2所示,汽车在拱型桥上由A匀速率地运动到B,以下说法正确的是[ ] A.牵引力与摩擦力做的功相等B.牵引力和重力做的功大于摩擦力做的功C.合外力对汽车不做功D.重力做功的功率保持不变球,不计空气阻力,当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时,小球的动能增量为。
光电效应习题(有答案)..
光电效应习题(有答案)..黑体辐射和能量子的理解一、基础知识1、能量子(1)普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.(2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h=6.63×10-34 J·s.2、光子说:(1)定义:爱因斯坦提出的大胆假设。
内容是:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.63×10-34 J·s.二、练习1、下列可以被电场加速的是( B )A.光子B.光电子C.X射线D.无线电波2、关于光的本性,下列说法中不正确的是( B )A.光电效应反映光的粒子性B.光子的能量由光的强度所决定C.光子的能量与光的频率成正比D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子对光电效应实验的理解一、基础知识(用光电管研究光电效应的规律)1、常见电路(如图所示)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、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U c.(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小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率.(3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功.二、练习1、如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零.(1)求此时光电子的最大初动能的大小;(2)求该阴极材料的逸出功.答案(1)0.6 eV(2)1.9 eV解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时,光电子的最大初动能为E km,阴极材料逸出功为W0当反向电压达到U0=0.60 V以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此eU0=E km由光电效应方程知E km=hν-W0由以上二式得E km=0.6 eV,W0=1.9 eV.2、如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时,电路中有光电流,则(说明:右侧为正极) ()(λ1>λ0)的光照A.若换用波长为λ射阴极K时,电路中一定没有光电流B.若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定有光电流C.增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大D.若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生答案 B解析用波长为λ0的光照射阴极K,电路中大于金属有光电流,说明入射光的频率ν=cλ0的极限频率,换用波长为λ1的光照射阴极K,因为λ1>λ0,根据ν=c可知,波长为λ1的光的λ频率不一定大于金属的极限频率,因此不一定能发生光电效应现象,A错误;同理可以判断,B正确;光电流的大小与入射光的强度有关,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的增加而增大,当U增大到一定程度时,光电流达到饱和值,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,增大电源电压,若光电流达到饱和值,则光电流也不会增大,C错误;将电源极性反接,若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功,电路中仍有光电流产生,D错误.3、(双选)如图所示, 在研究光电效应的实验中, 发现用一定频率的A单色光照射光电管时, 电流表指针会发生偏转, 而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应(AC)A. A光的频率大于B光的频率B. B光的频率大于A光的频率C. 用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD. 用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a4、如图所示,当电键K断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。
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黑体辐射和能量子的理解一、基础知识1、能量子(1)普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.(2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h=6.63×10-34J·s.2、光子说:(1)定义:爱因斯坦提出的大胆假设。
内容是:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.63×10-34 J·s.二、练习1、下列可以被电场加速的是( B )A.光子B.光电子 C.X射线 D.无线电波2、关于光的本性,下列说法中不正确的是( B )A.光电效应反映光的粒子性B.光子的能量由光的强度所决定C.光子的能量与光的频率成正比D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子对光电效应实验的理解一、基础知识(用光电管研究光电效应的规律)1、常见电路(如图所示)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、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U c.(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小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率.(3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功.二、练习1、如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零.(1)求此时光电子的最大初动能的大小;(2)求该阴极材料的逸出功.答案(1)0.6 eV (2)1.9 eV解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时,光电子的最大初动能为E km,阴极材料逸出功为W0当反向电压达到U0=0.60 V以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此eU0=E km 由光电效应方程知E km=hν-W0由以上二式得E km=0.6 eV,W0=1.9 eV.2、如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴极K 上时,电路中有光电流,则(说明:右侧为正极) ( )A .若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定没有光电流B .若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定有光电流C .增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大D .若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生答案 B解析 用波长为λ0的光照射阴极K ,电路中有光电流,说明入射光的频率ν=c λ0大于金属的极限频率,换用波长为λ1的光照射阴极K ,因为λ1>λ0,根据ν=c λ可知,波长为λ1的光的频率不一定大于金属的极限频率,因此不一定能发生光电效应现象,A 错误;同理可以判断,B 正确;光电流的大小与入射光的强度有关,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 的增加而增大,当U 增大到一定程度时,光电流达到饱和值,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,增大电源电压,若光电流达到饱和值,则光电流也不会增大,C 错误;将电源极性反接,若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功,电路中仍有光电流产生,D 错误. 3、(双选)如图所示, 在研究光电效应的实验中, 发现用一定频率的A 单色光照射光电管时, 电流表指针会发生偏转, 而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应( AC )A. A 光的频率大于B 光的频率B. B 光的频率大于A 光的频率C. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a4、 如图所示,当电键K 断开时,用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极P ,发现电流表读数不为零。
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黑体辐射和能量子的理解一、基础知识1、能量子(1)普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.(2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h=6.63×10-34J·s.2、光子说:(1)定义:爱因斯坦提出的大胆假设。
内容是:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.63×10-34 J·s.二、练习1、下列可以被电场加速的是( B )A.光子B.光电子 C.X射线 D.无线电波2、关于光的本性,下列说法中不正确的是( B )A.光电效应反映光的粒子性B.光子的能量由光的强度所决定C.光子的能量与光的频率成正比D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子对光电效应实验的理解一、基础知识(用光电管研究光电效应的规律)1、常见电路(如图所示)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、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U c.(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小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率.(3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功.二、练习1、如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零.(1)求此时光电子的最大初动能的大小;(2)求该阴极材料的逸出功.答案(1)0.6 eV (2)1.9 eV解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时,光电子的最大初动能为E km,阴极材料逸出功为W0当反向电压达到U0=0.60 V以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此eU0=E km 由光电效应方程知E km=hν-W0由以上二式得E km=0.6 eV,W0=1.9 eV.2、如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴极K 上时,电路中有光电流,则(说明:右侧为正极) ( )A .若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定没有光电流B .若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定有光电流C .增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大D .若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生答案 B解析 用波长为λ0的光照射阴极K ,电路中有光电流,说明入射光的频率ν=c λ0大于金属的极限频率,换用波长为λ1的光照射阴极K ,因为λ1>λ0,根据ν=c λ可知,波长为λ1的光的频率不一定大于金属的极限频率,因此不一定能发生光电效应现象,A 错误;同理可以判断,B 正确;光电流的大小与入射光的强度有关,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 的增加而增大,当U 增大到一定程度时,光电流达到饱和值,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,增大电源电压,若光电流达到饱和值,则光电流也不会增大,C 错误;将电源极性反接,若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功,电路中仍有光电流产生,D 错误. 3、(双选)如图所示, 在研究光电效应的实验中, 发现用一定频率的A 单色光照射光电管时, 电流表指针会发生偏转, 而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应( AC )A. A 光的频率大于B 光的频率B. B 光的频率大于A 光的频率C. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a4、 如图所示,当电键K 断开时,用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极P ,发现电流表读数不为零。
光电效应章末检测 Word版
章末检测(满分:100分,时间:45分钟)一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分.1~5题只有一个选项正确,6~8题有多个选项正确)1.以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的有()A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B.每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C.原子的核式结构模型是由汤姆孙在α粒子散射实验基础上提出的D.某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变,核内质子减少2个2.(2018·福建漳州模拟)以下说法中正确的是()A.α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部B.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分C.γ射线是一种波长很短的电磁波D.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短3.下列说法正确的是()A.原子的核式结构模型是汤姆孙最早提出的B.铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变C.一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子D.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的强度太小4.目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素.比如,有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡,而氡会发生放射性衰变,放射出α、β、γ射线,这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病.根据有关放射性知识可知,下列说法正确的是()A.氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就剩下一个原子核了B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的C.γ射线一般伴随着α或β射线产生,在这三种射线中,α射线的穿透能力最强,电离能力最弱D.发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了45.氢原子的能级如图所示.氢原子从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子,恰能使某金属产生光电效应,下列判断正确的是()A.氢原子辐射出光子后,氢原子能量变大B.该金属的逸出功W0=0.85 eVC.用一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属,该金属仍有光电子逸出D.氢原子处于n=1能级时,其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动6.下列说法正确的是()A.23290Th经过6次α衰变和4次β衰变后,成为稳定的原子核20882PbB.γ射线一般伴随着α或β射线产生,在这三种射线中γ射线的穿透能力最强,电离能力也最强C.α衰变的实质是原子核内两个质子和两个中子能紧密结合在一起,在一定条件下以一个整体从原子核中抛射出来D.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚形成的7.(2018·安徽合肥模拟)关于原子结构和核反应的说法中正确的是()A.卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B.发现中子的核反应方程是94Be+42He→126C+10nC.200万个23892U的原子核经过两个半衰期后剩下50万个23892UD.据图可知,原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量8.14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5 700年.已知植物存活期间,其体内14C与12C的比例不变;生命活动结束后,14C的比例持续减少.现通过测量得知,某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一.下列说法正确的是()A.该古木的年代距今约5 700年B.12C、13C、14C具有相同的中子数C.14C衰变为14N的过程中放出β射线D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变二、非选择题(共4小题,52分)9.(12分)(2018·江西新余模拟)设钚的同位素离子23994Pu静止在匀强磁场中,该离子沿与磁场垂直的方向放出α粒子以后,变成铀(U)的一个同位素离子,同时放出能量为E=0.09 MeV的光子.(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,1 eV=1.6×10-19 J,真空中光速c=3×108 m/s)(1)试写出这一过程的核衰变方程.(2)求光子的波长.(3)若不计光子的动量,求α粒子与铀核在该磁场中的回转半径之比Rα∶R U. 10.(12分)(2018·陕西宝鸡模拟)卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.发现质子的核反应为:14 7N+42He→17 8O+11H.已知氮核质量为m N=14.007 53 u,氧核的质量为m O=17.004 54 u,氦核质量m He=4.003 87 u,质子(氢核)质量为m p=1.008 15 u.(已知1 u相当于931 MeV的能量,结果保留两位有效数字)求:(1)这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应?相应的能量变化为多少?(2)若入射氦核以v0=3×107 m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核.反应生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为1∶50.求氧核的速度大小.11.(14分)某同学采用如图所示的实验电路研究光电效应,用某单色光照射光电管的阴极K时,会发生光电效应现象.闭合开关S,在阳极A和阴极K之间加上反向电压,通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压,直至电流计中电流恰为零,此时电压表的示数U称为遏止电压.根据遏止电压,可以计算出光电子的最大初动能.现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极,测得遏止电压分别为U1和U2,设电子的比荷为em,求:(1)阴极K所用金属的极限频率;(2)用题目中所给条件表示普朗克常量h.12.(14分)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(63Li),发生核反应后生成氚核和α粒子.生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反,氚核与α粒子的速度之比为7∶8,中子的质量为m,质子的质量可近似看成m,光速为c.(1)写出核反应方程;(2)求氚核和α粒子的速度大小;(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能,求出质量亏损.。
光电效应习题(有答案)..
黑体辐射和能量子的理解一、基础知识1、能量子(1)普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.(2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h=6.63×10-34 J·s.2、光子说:(1)定义:爱因斯坦提出的大胆假设。
内容是:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.63×10-34 J·s.二、练习1、下列可以被电场加速的是( B)A.光子B.光电子C.X射线D.无线电波2、关于光的本性,下列说法中不正确的是(B )A.光电效应反映光的粒子性B.光子的能量由光的强度所决定C.光子的能量与光的频率成正比D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子对光电效应实验的理解一、基础知识(用光电管研究光电效应的规律)1、常见电路(如图所示)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、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U c.(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小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率.(3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功.二、练习1、如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V 时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零.(1)求此时光电子的最大初动能的大小;(2)求该阴极材料的逸出功.答案 (1)0.6 eV (2)1.9 eV解析 设用光子能量为2.5 eV 的光照射时,光电子的最大初动能为E km ,阴极材料逸出功为W 0当反向电压达到U 0=0.60 V 以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此eU 0=E km由光电效应方程知E km =hν-W 0由以上二式得E km =0.6 eV ,W 0=1.9 eV .2、如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴极K 上时,电路中有光电流,则(说明:右侧为正极) ( )A .若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定没有光电流B .若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定有光电流 C .增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大D .若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生答案 B解析 用波长为λ0的光照射阴极K ,电路中有光电流,说明入射光的频率ν=c λ0大于金属的极限频率,换用波长为λ1的光照射阴极K ,因为λ1>λ0,根据ν=c λ可知,波长为λ1的光的频率不一定大于金属的极限频率,因此不一定能发生光电效应现象,A 错误;同理可以判断,B 正确;光电流的大小与入射光的强度有关,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 的增加而增大,当U 增大到一定程度时,光电流达到饱和值,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,增大电源电压,若光电流达到饱和值,则光电流也不会增大,C 错误;将电源极性反接,若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功,电路中仍有光电流产生,D 错误.3、(双选)如图所示, 在研究光电效应的实验中, 发现用一定频率的A 单色光照射光电管时, 电流表指针会发生偏转, 而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应( AC )A. A 光的频率大于B 光的频率B. B 光的频率大于A 光的频率C. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a4、 如图所示,当电键K 断开时,用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极P ,发现电流表读数不为零。
光电效应知识归纳及练习
光电效应知识归纳及练习知识要点: 1、光电效应(1)光电效应现象:在光照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应,发射出来的电子叫光电子. (2)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,才能产生光电效应;低于这个频率的光不能产生光电效应.②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大.③入射光照射金属时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s.④当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比.2、爱因斯坦的光子说:空间传播的光是不连续的,是一份一份的,每一份叫一个光子.每个光子的能量E =hv3、爱因斯坦光电效应方程:E k =hv -WE k 表示光电子的最大初动能;W 为金属的逸出功,W =hv 0 4、用光子说解释光电效应及其规律①光照射金属时,一个电子吸收一个光子(形成光电子)的能量后,动能立即增大,不需要积累能量的过程.②电子从金属表面逸出,必须克服金属正离子的引力做功(逸出功W ),要使入射光子的能量不小于W ,对应频率0W v h=为极限频率.③电子吸收光子的能量hv 后,一部分消耗克服引力做功(即W ),一部分消耗于从金属内部向表面运动时克服其他原子阻碍做功(即W ′),剩余部分转化为初动能.即212mv hv W W '=--,只有直接从金属表面逸出的光电子才具有最大动能(W ′=0).对于确定的金属,W 是一定的,故光电子最大初动能只随入射光频率增大而增大.④入射光越强,单位时间内入射到金属表面的光子数越多,产生的光电了也越多,射出的光电子作定向移动时形成的光电流越大.5.康普顿效应(1)美国物理学家康普顿在研究X 射线通过金属、石墨等物质的散时,发现在散射的X 射线中,除了有与入射波长0λ相同的成分外,还有波长大于0λ的成分。
人们把这种X 射线散射的现象叫做康普顿效应。
(2)康普顿用光子说成功解释了康普顿效应:他认为散射后X 射线波长改变,是X 射线光子和物质中电子碰撞的结果。
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1.光电效应有哪几种?与之对应的光电元件各有哪些? 答:光电效应有外光电效应、内光电效应和光生伏特效应三种。
基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等;基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏晶体管等;基于光生伏特效应的光电元件有光电池等。
18.根据光折射和反射的斯涅尔(Snell)定律,证明光线由折射率为n 0的外界介质(空气n 0=1)射入纤芯时实现全反射的临界角(始端最大入射角)为:
2
2210
01sin n n n c -=
θ
并说明上式的物理意义。
答:根据光折射和反射的斯涅尔(Snell)定律,有2211sin sin θθn n = 对应于θ2=90°时的入射角θ1称为临界角θc
则:
11100c o s
s i n s i n θϕθn n n ==
要实现全反射,必须满足:1
21sin sin n
n c =
≥θθ
1c o s θ=≤
所以:2
22
11100)()(cos sin n n n n -≤=θθ
即:02
22
10
0sin )()
(1sin c n n n θθ=-≤
)
上式的物理意义:无论光源发射功率多大,只有2θc0张角内的光,才能被光纤接收、传
播(全反射);
θ2。